и радіохвиль відрізняються від ін радіопристроїв високою стабільністю частоти генерованих коливань, а квантові підсилювачі радіохвиль - гранично низьким рівнем шумів.
Фізичні основи квантової електроніки. Світло і радіохвилі є електромагнітним випромінюванням, порції якого кванти (або фотони) можуть испускаться атомами, молекулами і ін квантовими системами, що володіють деякою надлишковою внутрішньою енергією (збудженими частками). Внутрішня енергія атома (або молекули) може приймати тільки лише деякі строго певні дискретні значення, звані рівнями енергії. Зменшення внутрішньої енергії означає перехід атома з більш високого рівня енергії на нижчий. Якщо при цьому надлишок енергії віддається у вигляді кванта випромінювання, то частота випромінюваних хвиль n визначається умовою Бора:
n =, (1)
де h = 6,62 Г— 10 -27 ерг Г— сек - Планка постійна. Аналогічно збільшення внутрішньої енергії атома означає його перехід з нижнього рівня E 1 на верхній E 2 . Якщо це збільшення пов'язане з поглинанням кванта випромінювання, то частота поглинається випромінювання визначається тією ж умовою (1). Т. о., Умова (1) визначає частоту спектральної лінії поглинання або випромінювання, характерну для даних часток. Взаємодія часток з оточуючими їх частками і полями, а також "стислість їх життя на рівні" призводять до "розмиття" рівнів енергії. В результаті умова (1) виконується не для одного фіксованого значення частоти n, а для інтервалу значень частот, при цьому спектральні лінії набувають ширину.
Збуджені частки можуть віддавати свою енергію у вигляді квантів випромінювання двома способами. Збуджені частки нестійкі, і для кожної з них існує певна ймовірність мимовільно (спонтанно) випустити квант випромінювання. Акти спонтанного випускання відбуваються випадково. Тому спонтанне випромінювання носить хаотичний характер. Фотони испускаются різними частками в різні моменти часу, мають різну частоту, поляризацію і напрям поширення. Інтенсивність спонтанного випромінювання пропорційна кубу частоти і тому різко падає при переході від світлових хвиль до радіохвиль. Всі нелазерні джерела світла (лампи розжарювання, газорозрядні лампи тощо) випромінюють світло в результаті актів спонтанного випромінювання. У радіодіапазоні такий же характер мають шуми електронних пристроїв і теплове радіовипромінювання нагрітих тіл. p align="justify"> Збуджені частки можуть випускати фотони, переходячи з верхнього рівня енергії E 2 <...
