КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

квантовая теория электромагнитного поля и его взаимодействия с заряженными частицами (главным образом электронами и позитронами, мюонами). В основе квантовой электродинамики лежит подтвержденное на опыте представление о дискретности электромагнитного излучения. Кванты электромагнитного поля - фотоны - являются носителями минимально возможных при данной частоте n поля энергии и импульса, где - Планка постоянная,?=c/? - длина волны, с - скорость света. Таким образом, электромагнитному излучению присущи не только волновые (характеризуемые величинами ? и ?), но и дискретные, корпускулярные свойства. Взаимодействие электромагнитного излучения с заряженными частицами рассматривается в квантовой электродинамике как поглощение и испускание частицами фотонов. Обмен фотонами обусловливает электромагнитное взаимодействие заряженных частиц. Частица может испустить фотоны, а затем сама их поглотить; такое самодействие, или взаимодействие заряженной частицы с собственным полем, приводит к наблюдаемым эффектам: лэмбовскому сдвигу уровней энергии в атомах, поправках к сечениям рассеяния и др. Квантовая электродинамика чрезвычайно точно описывает все относящиеся к области ее компетенции явления: испускание, поглощение и рассеяние излучения веществом, электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами и др. Справедливость квантовой электродинамики подтверждена до расстояний 10-16 см.

КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА (квантовая радиофизика)

область науки и техники, охватывающая исследования принципов действия, конструирование и применение генераторов, усилителей, преобразователей частоты электромагнитного излучения, действие которых основано на вынужденном излучении или на нелинейном взаимодействии излучения с веществом. К устройствам квантовой электроники относятся квантовые усилители сверхвысокой частоты, лазеры, квантовые стандарты частоты, квантовые магнитометры, лазерные гироскопы и др.

КВАНТОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ

скачкообразные переходы квантовой системы (атома, молекулы, атомного ядра, кристалла) из одного возможного состояния в другое.

КВАНТОВЫЕ СТАНДАРТЫ ЧАСТОТЫ

устройства для точного измерения частоты колебаний, основанное на измерении частоты квантовых переходов (в сверхвысокочастотных и оптических спектрах) атомов, ионов или молекул из одного состояния в другое. В пассивных квантовых стандартах частоты используются частоты спектральных линий поглощения, а в активных - вынужденное испускание фотонов частицами. Известны активные квантовые стандарты частоты на пучке молекул аммиака (молекулярный генератор), атомов водорода (водородный генератор), пассивные квантовые стандарты частоты на пучке атомов Cs (цезиевая атомно-лучевая трубка), активные и пассивные квантовые стандарты частоты с оптической накачкой паров Cs или Rb. Стабильность частоты атомно-лучевого квантового стандарта частоты достигает 1014. Квантовые стандарты частоты используются в навигации и службе времени в качестве эталонов частоты (времени).

КВАНТОВЫЕ ЧАСЫ (атомные часы)

устройство для измерения времени, содержащее кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль "маятника" в квантовых часах играют атомы. Частота излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой регулирует ход квантовых часов. Эта частота настолько стабильна (погрешность 10-11-10-13), что квантовые часы позволяют измерять время точнее, чем астрономические методы (см. Время, Секунда).

КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА

целые или дробные числа, определяющие возможные дискретные значения физических величин, характеризующих квантовые системы (атомное ядро, атом, молекулу и др.) и отдельные элементарные частицы.

КВАНТОВЫЙ ГАЗ

газ частиц (или квазичастиц), подчиняющийся квантовой статистике; различают бозе-газ и ферми-газ.

КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР

источник когерентного электромагнитного излучения, действие которого основано на вынужденном излучении фотонов атомами, ионами и молекулами. Квантовые генераторы радиодиапазона называются мазерами, квантовые генераторы оптического диапазона - лазерами.

КВАНТОВЫЙ КРИСТАЛЛ

кристалл, в котором амплитуда нулевых колебаний кристаллической решетки сравнима или больше периода решетки. Квантовым кристаллом является твердый Не, который по этой причине при Т?0 К кристаллизуется лишь под давлением. Дефекты в квантовом кристалле (в частности, вакансии) не локализованы, а в виде квазичастиц распространяются по кристаллу.

КВАНТОВЫЙ МАГНИТОМЕТР

прибор для прецизионного измерения магнитных полей, действие которого основано на квантовых переходах парамагнитных атомов или ионов из одного состояния в другое.

КВАНТОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

устройство, в котором усиление электромагнитной волны происходит в результате ее взаимодействия с активной средой, испускающей фотоны с той же частотой, поляризацией и фазой и в том же направлении, что и усиливаемая волна. В радиоастрономии и радиолокации применяются парамагнитные квантовые усилители с низким уровнем собственных шумов (мазеры). Лазер также может работать в режиме квантового усилителя.

КВАНТОВЫЙ ЭФФЕКТ ХОЛЛА

макроскопический квантовый эффект, наблюдаемый при низких температурах в тонком поверхностном слое полупроводника, помещенного в сильное магнитное поле Н, перпендикулярное поверхности слоя. При этом сопротивление, обусловленное Холла эффектом, в плоскости слоя принимает дискретные значения, где n - целые и дробные рациональные числа, а в перпендикулярном направлении равно 0. Квантовый эффект Холла можно использовать для определения отношения /e (- Планка постоянная, е - заряд электрона) или как эталон сопротивления. Открыт К. фон Клитцингом в 1980.

КВАНТОМЕТР

многоканальная фотоэлектрическая установка для промышленного спектрального анализа.

КВАНТОРЫ (от лат. quantum - сколько)

в логике и математике - логические эквиваленты слов "все", "каждый" и т.п. (кванторы общности), "некоторый", "существует" (кванторы существования) и др.; операторы, формализующие в исчислении предикатов логические свойства этих выражений.

КВАНТУН

встречающееся в литературе название части Ляодунского п-ова; см. Гуаньдун.

КВАНТУНСКАЯ АРМИЯ

группировка японских войск, созданная в 1919 на территории Квантунской обл. (см. Гуаньдун), проводила агрессивные действия против Китая в 1931-37, СССР и МНР - в 1938-39. В 1945 (главнокомандующий генерал О. Ямада) разгромлена Советскими Вооруженными Силами совместно с монгольскими войсками в Маньчжурской операции.

КВАПИЛОВА (Kvapilova) Гана (1860-1907)

чешская актриса. С 1888 в Национальном театре (Прага). Обогатила национальную актерскую школу искусством переживания. Главная тема творчества - активный протест против социального бесправия, мечта о счастье.

КВАРЕЛИ

город (с 1964) в Грузии, в долине р. Алазани, в 19 км от железнодорожной станции Мукузани. 11,8 тыс. жителей (1991). Виноделие; эфиромасличный, сыромаслодельный заводы; трикотажная фабрика. Театр. Музей И. Г. Чавчавадзе. Дом-музей К. А. Марджанишвили.

КВАРЕНГИ (Quarenghi) (Гваренги) Джакомо (1744-1817)

российский архитектор. Представитель классицизма. По происхождению итальянец. В России работал с 1780. Монументальностью и строгостью форм, пластической законченностью образа отличаются павильон "Концертный зал" (1782-88) и Александровский дворец (1792-1800) в Царском Селе (ныне г. Пушкин), Ассигнационный банк (1783-99), Эрмитажный театр (1783-87), Смольный институт (1806-08) - в Санкт-Петербурге.

КВАРКЕН СЕВЕРНЫЙ (Норра-Кваркен) (Norra Kvarken)

пролив в Балтийском м., соединяет северную и южную части Ботнического залива. Ширина 75 км, глубина от 6-7 м на востоке до 29 м на западе. Зимой замерзает.