Возможно ли чисто классическое описание лазеров?

Лазерное действие обычно описывается в терминах фотонов и вынужденного излучения. В 1972 г. Боренштейн и Лэмб опубликовали статью *, в которой утверждалось, что лазеры могут быть описаны классически на основе негармонических осцилляторов. Подходит ли этот или любой другой классический подход для объяснения работы лазера? Возможно ли классическое описание лазеров?

Некоторые новые классические результаты здесь: https://phys.org/news/2020-07-laser-spectral-linewidth-classical-physics-phenomenon.html

*Продвижение сайта не предусмотрено. Удобно отображать справку и реферат.

Ваш заголовок и тело вопроса несколько не совпадают. Вы хотите, чтобы подход/статья были объяснены, или чтобы узнать нынешний взгляд на этот подход по сравнению с другой литературой и прогрессом, который был достигнут с тех пор?
Возникает вопрос: возможно ли классическое описание работы лазера?
Ваша газета не отвечает на это?
Вывод в абстрактном виде, на который я ссылался, таков: «действие лазера по своей сути не является квантово-механическим эффектом». Так что, по словам Лэмба, да. Как Нобелевский лауреат он заслуживает уважения. Однако все методы лечения, которые я знаю, основаны на квантовой механике, а также «лазер» — это аббревиатура от «усиление света посредством стимулированного излучения».
Часть ответа находится здесь physics.stackexchange.com/questions/81102/… : утверждается, что лазер на свободных электронах может быть полностью описан классической электродинамикой.
Это видео, где показано, что деструктивная интерференция восходит к источнику, youtube.com/watch?v=J4Ecq7hIzYU , кажется мне возможным только в квантово-механической модели, поскольку я не вижу классического когерентного источника, способного иметь это. решение, полная волновая функция, описывающая установку.

Ответы (2)

Квантовая механика необходима до ионизации электрона, чтобы правильно описать лазер.

См. " Introduction to Quantum Features of Laser Physics " (Phys. Scr. 1986) Stig Stenholm для краткого изложения исторического описания лазерной генерации и краткого списка справочных статей.

Максимально классическое объяснение см.: « От квантового к классическому описанию интенсивной лазерно-атомной физики с бомовскими траекториями » (20 ноября 2009 г.) Лая, Цая и Чжана:

Абстрактный.

В этой статье бомовская механика применяется к интенсивной лазерно-атомной физике. Движение атомного электрона в интенсивном лазерном поле получается из уравнения Бома–Ньютона. Мы находим, что квантовый потенциал, который доминирует над квантовым эффектом физической системы, становится незначительным, когда электрон удаляется от родительского иона интенсивным лазерным полем, т. е. поведение электрона плавно стремится к классическому вскоре после того, как электрон ионизирован. Наши численные расчеты представляют прямое положительное свидетельство полуклассических траекторных методов в интенсивной лазерно-атомной физике, где движение ионизованного электрона рассматривается классической механикой, а квантовая механика необходима до ионизации.

...

Единственное различие между уравнением Бома-Ньютона и уравнением Ньютона состоит в том, что в уравнении Бома-Ньютона есть дополнительный член, называемый квантовым потенциалом. Когда квантовый потенциал пренебрежимо мал, уравнение Бома-Ньютона сводится к стандартному уравнению Ньютона, и тогда движение частиц можно описать с помощью классической механики.

См. также наш вопрос: Лазерный луч в терминах уравнений Максвелла

Похоже, это не относится к тому, что спрашивает ОП. ОП спрашивает о самом процессе генерации, а не об ионизации атома лазером.
Первое предложение: en.wikipedia.org/wiki/Ion_laser

вы, безусловно, можете многое объяснить в отношении действия лазера с помощью классического электромагнитного поля. Однако, чтобы создать усиление и рассчитать скорость излучения (спонтанного и вынужденного), нужно было бы использовать базовую квантово-волновую механику, как Эйнштейн в своей знаменитой статье 1917 года, описывающей такое действие.

Если это правда, то в чем Лэмб ошибается? И в чем принципиальная разница между лазером на свободных электронах, производящим когерентный 10,6 мю м свет и CO2-лазер производят то же самое?