超辐射英文解释翻译、超辐射的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 superradiance
相关词条:
1.superradiance
分词翻译:
超的英语翻译:
exceed; go beyond; overtake
【计】 hyperactive
【医】 per-; ultra-
辐射的英语翻译:
radialization; radiation
【化】 irradiation
【医】 radiate; radiation; radio-
专业解析
超辐射(Superradiance)是量子光学与凝聚态物理中的协同辐射现象,指多个处于激发态的粒子(如原子、分子或量子点)通过相干耦合作用同步释放电磁辐射的过程。与普通受激辐射不同,超辐射的集体辐射强度与粒子数的平方成正比,导致远高于单个粒子辐射强度的超亮发光特性。
该现象由物理学家Robert H. Dicke于1954年首次理论预测,被称为Dicke超辐射。其核心机制是粒子间通过光子媒介形成量子纠缠态,当粒子间距小于辐射波长时,系统会自发建立相位相干性,产生脉冲式高强度辐射。典型实验表现为:延迟辐射爆发(延迟时间约微秒量级)和辐射脉冲宽度随粒子数增加而缩短。
在工程应用中,超辐射现象被用于:
- 超辐射激光器(脉宽达飞秒量级)
- 量子存储器中的信号放大
- 天文物理中的星际分子云辐射分析
- 量子计算中的纠缠态制备(如超辐射晶体研究)
权威参考文献:
- 原始理论文献:Dicke R H. Physical Review, 1954, 93(1):99-110
- 实验验证:Skribanowitz N, et al. Physical Review Letters, 1973, 30(8):309-312
- 现代应用:Gross M, et al. Nature Photonics, 2019, 13(12):862-868
网络扩展解释
超辐射(Superradiance)是量子光学和凝聚态物理中的重要概念,指多个原子或分子在特定条件下产生的相干自发辐射现象。以下是其核心要点:
1. 物理机制
- 集体辐射效应:当多个原子与共同的辐射场相互作用时,形成合作系统。若这些原子的辐射相位一致,其自发辐射强度会因相干叠加而显著增强,光强与原子数平方($N$)成正比。
- 与普通辐射的区别:普通非相干自发辐射的光强仅与原子数($N$)成正比,而超辐射通过相位同步实现指数级放大。
2. 关键特征
- 无需谐振腔:与激光不同,超辐射不需要谐振腔即可实现高强度的辐射输出,但缺乏激光的完全相干性。
- 非线性光学效应:需在强入射光、长弛豫时间等条件下发生,属于非线性光学范畴。
3. 实验验证与应用
- 实验发现:1973年,Feld团队首次在可见光波段(HF气体)观察到超辐射现象。
- 技术应用:在量子计算、高精度传感器及微波脉冲压缩等领域有潜在价值,例如通过卡什米尔效应放大信号。
4. 与激光的对比
特性 |
超辐射 |
激光 |
相干性 |
部分相干(相位同步) |
完全相干 |
能量来源 |
自发辐射放大 |
受激辐射 |
设备需求 |
无需谐振腔 |
需谐振腔 |
光强关系 |
$I propto N$ |
$I propto N$(单模输出) |
参考资料与误区澄清
- 注意:部分低权威来源(如、4)将超辐射与高频电磁波(如紫外线)混淆,此类描述不符合物理学定义,需以权威文献为准。
如需更深入的实验细节或理论推导,可参考搜狗百科或科易网的产业研究。
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