§2L.1激光原理 Light Amplification by stimulated Emission of radiation Laer-受激辐射光放大 激光的基本原理 1.自发辐射与受激辐射 光与原子体系相互作用,同时存在吸收 自发辐射和受激辐射三种过程
§21.1 激光原理 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Laser — 受激辐射光放大 一、激光的基本原理 1. 自发辐射与受激辐射 光与原子体系相互作用，同时存在吸收、 自发辐射和受激辐射三种过程
光与原子的程互作用 三、受激辐射 E E3 E2 hV=E2-E1 E 基态原子
自发辐射 在没有任何外界作用下,激发态原子自发地从 高能级向低能级跃迁,同时辐射出一光子。 满足条件:hv=E2-E、E E v EI E 随机过程,用概率描述 N2-t时刻处于能级E2上的原子数 dN 单位时间内从高能级自发跃迁到 dt 自低能级的原子数
自发辐射 在没有任何外界作用下，激发态原子自发地从 高能级向低能级跃迁，同时辐射出一光子。 满足条件：h = E2− E1 E1 E2 • h E1 • E2 随机过程，用概率描述 N2 — t 时刻处于能级E2上的原子数 自 t N d d 21 — 单位时间内从高能级自发跃迁到 低能级的原子数
dN 21 A N dt 自 21 自发辐射概率(自发跃迁率):表示一个原子 在单位时间内从E2自发辐射到E1的概率 自发辐射过程中各个原子辐射出的光子的相位 偏振状态、传播方向等彼此独立,因而自发辐射的光 是非相干光
21 2 21 d d A N t N = 自 A21 — 自发辐射概率（自发跃迁率）：表示一个原子 在单位时间内从E2自发辐射到E1的概率 自发辐射过程中各个原子辐射出的光子的相位、 偏振状态、传播方向等彼此独立，因而自发辐射的光 是非相干光
受激辐射 处于高能级E2上的原子,受到能量为hv=E2-E1 的外来光子的激励,由高能级E2受迫跃迁到低能级E1, 同时辐射出一个与激励光子全同的光子。 频率、相位、偏振态、 v 传播方向等均同 E v v E
受激辐射 处于高能级E2上的原子，受到能量为h = E2−E1 的外来光子的激励，由高能级E2受迫跃迁到低能级E1， 同时辐射出一个与激励光子全同的光子。 频率、相位、偏振态、 传播方向等均同 • E1 E2 h h E1 • E2 h