16-11激光 前 普通光源-自发辐射 激光光源-受激辐射 激光又名镭射( Laser),它的全名是 “辐射的受激发射光放大”。 LIght Amplification by Stimulated Emission of radiation)
1 普通光源-----自发辐射 激光光源-----受激辐射 前言 激光又名镭射 (Laser)， 它的全名是 “辐射的受激发射光放大”。 (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) 16-11 激 光
激光现今已得到极为广泛的应用从光缆的信息 传输到光盘的读写,从视网膜的修复到大地的测量, 从工件的焊接到热核反应的引发等等都利用了激 光 早在1916年爱因斯坦就提出了“受激辐射”的 理论 1951年美国物理学家汤斯制造出受激辐射的 微波放大装置(1964年获诺贝尔物理学奖) 1960年第一台红宝石激光器由美国物理学家 梅曼首先制成
2 激光现今已得到极为广泛的应用.从光缆的信息 传输到光盘的读写,从视网膜的修复到大地的测量, 从工件的焊接到热核反应的引发等等都利用了激 光. 早在1916年爱因斯坦就提出了“受激辐射”的 理论. 1960年,第一台红宝石激光器由美国物理学家 梅曼首先制成. 1951年,美国物理学家汤斯制造出受激辐射的 微波放大装置.(1964年获诺贝尔物理学奖)
§1自发辐射受激辐射和吸收 自发辐射( spontaneous radiation hy ∧→ E 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(dNN2 的原子数: d)发
3 §1 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 =A21N dt 自发 2—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
4 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) 八∧→ ENAA全同光子 产生受激辐射条件:处于高能级E2时的原子受到能 量为hv=E2E的外来光子的作用跃迁到低能级,辐射 同频率的光子。 受激辐射光与外来光的频率、偏振方向、 相位及传播方向均相同
5 二．受激辐射 (stimulated radiation) E2 E1 N2 N1 全同光子 h 受激辐射光与外来光的频率、偏振方向、 相位及传播方向均相同 产生受激辐射条件：处于高能级E2时的原子受到能 量为h=E2 -E1的外来光子的作用跃迁到低能级，辐射 一同频率的光子