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文档简介
1光子的受激吸收E2E1N2N1h
●另有某个能量为E2的高能级若原子处在某个能量为E1的低能级当入射光子的能量h
等于E2
E1时原子就可能吸收光子而从低能级跃迁到高能级这个过程叫受激吸收●2E2E1N2N1h
●●
设N1
、N2分别为单位体积中处于
E1
、E2能级的原子数则单位体积中单位时间内因吸收光子而从E1
E2的原子数为W12---单个原子在单位时间内发生吸收过程的概率3
B12----
吸收系数
W12=Ｂ12
(
、T)W12---单个原子在单位时间内发生吸收过程的概率则有附近单位频率间隔内外来辐射的能量密度设
(
,T)是温度为T时频率
=(E2-E1)/h4
受激辐射爱因斯坦在研究黑体辐射时发现辐射场和原子交换能量时只靠自发辐射和吸收是不能达到热平衡的还必须存在另一种辐射方式----受激辐射5
受激辐射若入射光子的能量h
等于原子高、低能级的能量差E2
E1
且高能级上有原子存在时入射光子的电磁场就会诱发原子从高能级跃迁到低能级同时放出一个与入射光子完全相同的光子6全同光子:h
E2E1N2N1●●频率相位振动方向传播方向相同受激辐射有光放大作用好激光器：7
单位体积中单位时间内从E2
E1的受激辐射的原子数为
W21=
B21·
(
、T)---单个原子在单位时间内发生受激辐射过程的概率
B21---
受激辐射系数8A21
、B21
、B12统称为爱因斯坦系数爱因斯坦从理论上得出：B21=B12A21大，则B12也大
B21=
B129粒子数反转N2<N1N1N2EnNn
由大量原子组成的系统在温度不太低的
平衡态原子数目按能级的分布服从玻耳兹曼统计分布1.为何要粒子数反转10
能量为E2
E1
的入射光可引起两种过程
必须N2> N1——粒子数布居反转因为B21=B12
W21=W12要产生光放大必须受激辐射受激吸收11实现粒子数反转的必备条件为了促使粒子数反转的出现必须用一定的手段去激发原子体系1)依靠泵浦源激发原子粒子数反转态是非热平衡态激发的方式可以有光激发和原子碰撞激发等这称为“泵浦”或“抽运”12有三
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