Defecto cuántico

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.

A expresión defecto cuántico e moi ambigua, tendo unha pluralidade de significados. O característico do defecto é que se refire a unha perda ou debilitamento na escala enerxética da luz: a do cuanto.

Defecto cuántico na ciencia laser[editar | editar a fonte]

Na ciencia laser, o termo defecto cuántico fai referencia ao feito de que a enerxía do fotón bombeado é xeralmente máis alta que a do fotón sinal (fotón da radiación de saída). A diferenza de enerxía vaise en calor; esta calor pode levar o exceso de entropía liberado co bombeo incoherente multimodal.

O defecto cuántico dun laser pódese definir como a parte da enerxía do fotón bombeado, que se perde (non se converte en fotóns na lonxitude de onda laserada) na ganancia media da laserada.[1] Tendo como frecuencia determinada ~\omega_{\rm p}~ do bombeo, e a frecuencia ~\omega_{\rm s}~ da laserada, o defecto cuántico resulta ser ~q=\hbar\omega_{\rm p}-\hbar\omega_{\rm s}~. Como o defecto cuántico ten unha dimensión enerxética; para unha operatividade eficiente, a temperatura da ganancia media (medida en unidades de enerxía) debe ser pequena comparada co defecto cuántico.

Cunha frecuencia fixa de bombeo, maior resulta o defecto cuántico, e menor a cota superior para a eficiencia enerxética.

Defecto cuántico en átomos de Rydberg[editar | editar a fonte]

O defecto cuántico do átomo de Rydberg refírese á corrección a aplicar nas ecuacións que gobernan o átomo de Rydberg para ter en conta o feito de que algúns electróns internos non teñen apantallada a súa carga asociada no núcleo[2].

O potencial ideal 1/r no átomo de hidróxeno conduce a enerxía de enlace do electrón, dada pola fórmula

E_\text{B} = -\dfrac{Rhc}{n^2},

onde R é a constante de Rydberg, h é a constante de Planck, c é a velocidade da luz, e n é o número cuántico principal.

Para átomos con múltiples electróns en estados de Rydberg cun valor baixo do momento angular orbital, existe unha alta probabilidade de atopar un electrón excitado próximo ao núcleo, onde podese polarizar ou incluso penetrar no nucleo inonizado, modificando o potencial. O resultado do cambio nos niveis de enerxía represéntase matematicamente como un momento angular dependente do defecto cuántico, δl:

E_\text{B} = -\dfrac{Rhc}{(n-\delta_l)^2}.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?isnumber=6035&arnumber=234394&count=87&index=4, autor: T.Y.Fan, "Heat generation in Nd:YAG and Yb:YAG"; IEEE Journal of Quantum Electronics, volume 29, pax.1457–1459, ano 1993, DOI 10.1109/3.234394
  2. http://www.phy.davidson.edu/StuHome/joesten/IntLab/final/rydberg.htm , Rydberg Atoms and the Quantum Defect at the site of Davidson College, Physics department

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]

Notas[editar | editar a fonte]

  • Este artigo é unha tradución total ou parcial da versión do artigo [1] da Wikipedia en inglés