Изучение явлений дифракции лазерного излучения на простейших дифракционных структурах. Чудинова С.А - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

6
Основные процессы
Равновесие
Рассмотрим два атомных уровня с энергиями Е
1
и Е
2
. В
нерабочем состоянии атомы среды находятся в невозбужденном
состоянии на уровне с энергией Е
1
и не излучают. С включением газового
разряда часть невозбужденных атомов N
1
, поглощая излучение,
возбуждается и переходит в возбужденное состояние на уровень с
энергией Е
2
. Возбужденное состояние неустойчиво, и возбужденные
атомы N
2
спустя некоторое время t (порядка 10
-8
с) излучают световые
волны, переходя спонтанно (самопроизвольно) опять в невозбужденное
состояние. Акты спонтанного излучения происходят случайно. Их
вероятность не зависит от предистории системы.
Характерные особенности данного состояния (рис. 4)
♦ Число атомов в активной среде распределяется по уровням в
соответствии с принципом Больцмана (рис. 4а):
N
i
= N
o
⋅ exp(-(Е
i
-E
o
) / kТ), (2)
где k - постоянная Больцмана, Т - температура, N
o
- количество
атомов в состоянии с наименьшей энергией E
o
, N
i
- количество
атомов в состоянии с энергией Е
i
. Особенность распределения
Больцмана: чем больше энергия уровня, тем меньше он населен
(N
i
< N
o
).
♦ Фотоны испускаются разными частицами, в разные моменты
времени, имеют разные частоты, направление распространения,
поляризации, т. е. световое поле спонтанного излучения представляет
собой волны с хаотическим набором фаз. Его можно представить
Рис.3. Схема квантовых переходов: а) спонтанное излучение,
б) вынужденное испускание, в) поглощение 
        Рис.3. Схема квантовых переходов: а) спонтанное излучение,
        б) вынужденное испускание, в) поглощение

        Основные процессы
         Равновесие
         Рассмотрим два атомных уровня с энергиями Е1 и Е2. В
нерабочем состоянии атомы среды находятся в невозбужденном
состоянии на уровне с энергией Е1 и не излучают. С включением газового
разряда часть невозбужденных атомов N1, поглощая излучение,
возбуждается и переходит в возбужденное состояние на уровень с
энергией Е2. Возбужденное состояние неустойчиво, и возбужденные
атомы N2 спустя некоторое время t (порядка 10 -8с) излучают световые
волны, переходя спонтанно (самопроизвольно) опять в невозбужденное
состояние. Акты спонтанного излучения происходят случайно. Их
вероятность не зависит от предистории системы.
    Характерные особенности данного состояния (рис. 4)
♦ Число атомов в активной среде распределяется по уровням в
    соответствии с принципом Больцмана (рис. 4а):
                Ni = No ⋅ exp(-(Еi-Eo) / kТ),                    (2)
    где k - постоянная Больцмана, Т - температура, No - количество
    атомов в состоянии с наименьшей энергией Eo, Ni - количество
    атомов в состоянии с энергией Еi. Особенность распределения
    Больцмана: чем больше энергия уровня, тем меньше он населен
    (Ni < No).
♦ Фотоны испускаются разными частицами, в разные моменты
    времени, имеют разные частоты, направление распространения,
    поляризации, т. е. световое поле спонтанного излучения представляет
    собой волны с хаотическим набором фаз. Его можно представить

6

Страницы