若E2>E1,则两能级上的原子数目之比 E-E e kT< 数量级估计: T~103K; kT~138×10-20J~0.086eV; E2-E1lev; E-E 2 MeAT=e0.086≈10-5<<1
6 若 E2 > E 1,则两能级上的原子数目之比 1 2 1 1 2 kT E E e N N 数量级估计: T ~103 K; kT~1.38×10-20 J ~ 0.086 eV; E 2-E 1 ~1eV; 1 0 086 1 1 2 5 10 2 1 kT . E E e e N N
但要产生激光必须使原子激发;且N2>N, 称粒子数反转( population inversion) 原子激发的几种基本方式: 气体放电激发演示 原子间碰撞激发 3.光激发(光泵)
7 但要产生激光必须使原子激发;且 N2 > N1 , 称粒子数反转(population inversion)。 原子激发的几种基本方式: 1.气体放电激发 2.原子间碰撞激发 3.光激发(光泵) 演示
§7.2自发辐射受激辐射和吸收 自发辐射( spontaneous radiation) E 2 hv N E 设M1、N2-单位体积中处于E1、E2 能级的原子数。单位体积中单位时间内, 从E2→E1自发辐射 的原子数: 21 CC d)发
8 §7.2 自发辐射 受激辐射和吸收 一 . 自发辐射(spontaneous radiation) 设 N1 、 N2 — 单位体积中处于E1 、 E2 能级的原子数。单位体积中单位时间内, 从E2 E1自发辐射 的原子数: N2 dt dN 自发 21 E2 E1 N2 N1 h
写成等式 dN 21 d)发 21N2 自发辐射系数,单个原子在单位 时间内发生自发辐射过程的概率 各原子自发辐射的光是独立的、 无关的非相干光
9 写成等式 21 2 21 A N dt dN 自发 A21自发辐射系数,单个原子在单位 时间内发生自发辐射过程的概率。 各原子自发辐射的光是独立的、 无关的 非相干光
受激辐射( stimulated radiation MAA=全同光子 设ρ(v、T)…温度为T时,频率为 v=(E2-E1)/附近,单位频率间隔的 外来光的能量密度
10 二.受激辐射 (stimulated radiation) E2 E1 N2 N1 全同光子 h 设 (、T)……温度为T时, 频率为 = (E2 - E1) / h附近,单位频率间隔的 外来光的能量密度