Учебник посвящен систематическому изложению физики основных элементарных процессов, возникающих при взаимодействии электромагнитного поля с атомами и наночастицами. Рассмотрены такие фундаментальные явления как поглощение излучения, люминесценция, индуцированное излучение, фотоионизация, тормозное излучение, включая поляризационный канал, различные виды рассеяния фотона на атомах и мезообъектах, в том числе с участием поверхностных плазмонов, а также фотопереходы в молекулярных системах и наноструктурах. Когерентные нестационарные процессы — самоиндуцированная прозрачность, оптическая нутация и фотонное эхо — описаны в рамках формализма вектора Блоха, позволяющего дать их наглядную геометрическую интерпретацию. Основному материалу предпослано рассмотрение электромагнитного взаимодействия на примере простейших классических систем — гармонического осциллятора и осциллятора Морзе. Особое внимание уделено фазовому контролю фотовозбуждения классического осциллятора в поле ультракоротких импульсов и в бихроматическом поле, играющему важную роль в современной лазерной физике и химии. Представлено классическое описание взаимодействия электромагнитного излучения с веществом на основе спектроскопического принципа соответствия, включая вывод выражений для коэффициентов Эйнштейна. Подробно рассмотрена динамическая поляризуемость атома - величина, занимающая центральное место в описании отклика вещества на электромагнитное воздействие. Рассмотрены неупругие процессы при взаимодействии электронов с атомными частицами. Для студентов и преподавателей, научных работников в областях атомной физики и фотоники.

В монографии последовательно и подробно рассмотрены основные принципы и многочисленные приложения кинетической теории лазеров. Формулируется феноменологическая теория квантовых диссипативных систем. Дается вывод кинетических уравнений для лазера и условий их применимости. Проводится общее рассмотрение стационарной генерации при квазиравновесном состоянии активной среды. Исследуются основные случаи нарушения квазиравновесия. На основе метода стационарных нормальных колебаний рассматривается ширина линии моды. Результаты общей теории прилагаются к системе люминесцирующих центров. Исследуется проблема устойчивости стационарного режима. Строится теория гигантских импульсов при активной модуляции добротности. Рассматривается генерация лазерного излучения на комбинационном рассеянии (вынужденное комбинационное рассеяние). Проводится исследование генерации на всех основных фотопереходах в полупроводниках. Исследуется роль экситонов в полупроводниковом лазере и генерация на различных непрямых экситонных переходах. Изучается влияние квантующего магнитного поля на генерацию в полупроводниках. Таблиц - 1, рисунков - 50, библиография - 171 название.

Книга посвящена одному из важнейших и актуальных направлений современной лазерной физики — генерации ультракоротких импульсов лазерного излучения. Изложена краткая история исследований, приведших к созданию принципиально нового источника света — лазера. Обсуждаются принципы работы лазеров, позволяющих генерировать импульсы фемтосекундной длительности и усиливать их мощность вплоть до петаваттного уровня. Показано, как измеряются длительности столь коротких лазерных импульсов. Приведены примеры наиболее ярких применений в области научных исследований, технике и медицине, основанные как на предельно короткой длительности лазерных импульсов, так и на сверхвысокой интенсивности лазерного излучения. В частности, рассматривается новейшее применение фемтосекундных лазеров — прецизионное измерение оптических частот и возможность создания сверхточных и компактных оптических часов на этой основе. Предназначено студентам, аспирантам, преподавателям и всем интересующимся проблемами современной лазерной физики и ее применениями в нанотехнологиях.