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菜鳥請教激光產(chǎn)生原理 已有3人參與
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突然對激光產(chǎn)生原理感興趣，baidu了一下，沒看明白，特此請教。激光是受激輻射 - 光子射入物質(zhì)誘發(fā)電子從高能階躍遷到低能階，并釋放光子。入射光子與釋放的光子有相同的波長和相，此波長對應(yīng)于兩個能階的能量差。一個光子誘發(fā)一個原子發(fā)射一個光子，最后就變成兩個相同的光子。我對這個一進(jìn)二出沒有理解。 1.進(jìn)的光子能量不是被電子吸收了嗎，怎么還能出去呢？ 2.是先將基態(tài)的電子吸收光子躍遷到激發(fā)態(tài)（亞穩(wěn)態(tài)），再回落基態(tài)發(fā)出光子，還是材料本身的電子結(jié)構(gòu)就存在這種亞穩(wěn)態(tài)的電子？ |
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robinsonguo
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2樓2011-05-23 10:48:20
3樓2011-05-23 10:52:50
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4樓2011-05-23 10:58:55
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首先說一下三個基本條件：1、需要有能產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的工作物質(zhì)；2、需要有外界泵浦源；3、需要有個諧振腔。 但1和3也可不需要，這個是特殊情況，可暫且不予考慮。 一般情況下，原子（或分子）總愿意呆在能量較低的能級上，下能級粒子數(shù)多，上能級粒子數(shù)少，自發(fā)輻射比較微弱，所以吸收大于輻射，這樣是不能產(chǎn)生激光的； 通過人為的外界泵浦，給這些處于低能級的粒子足夠的能量，讓它們蹦到高能級，這就實現(xiàn)了粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)； 再在這個工作物質(zhì)的兩端加上一個諧振腔，你把腔看成能來回反射光的鏡子（一個反射率大，一個反射率�。�，光在兩片鏡子間能來回反射，并且不斷的穿過中間的工作物質(zhì)，不斷的使低能級的粒子躍遷到高能級，高能級粒子不斷的積累，一旦受激輻射的大于受激吸收（滿足閾值條件），并且受激輻射的光能在這兩個鏡子之間諧振，激光就能出來了；激光頻率跟高低能級差有關(guān)。 你提到入射的光子的作用是引發(fā)受激輻射，可以說是被吸收，他倆頻率肯定一樣，因為本身它就是高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的，并且都能在腔內(nèi)諧振，如果不滿足在腔內(nèi)諧振，它立馬就耗散了； 至于亞穩(wěn)態(tài)，那是材料本身就有的，我們選擇它做工作物質(zhì)要的就是它這種特性，存在這種亞穩(wěn)態(tài)的材料比較容易產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。 |
6樓2011-05-30 11:20:41
7樓2011-05-30 12:32:43
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