Рубрика:
106
при этом энергия либо выделяется в виде фотона, либо переходит в энергию
частицы, участвовавшей в столкновении (рис.1,в).
Для того, чтобы вынужденный переход произошел под действием фото-
на, частота этого фотона должна удовлетворять резонансному условию:
h
ν
=Е
2
- Е
1.
В результате такого стимулированного перехода выделяется второй фо-
тон, неотличимый от первого, т.е. с той же частотой, с той же фазой, с тем же
направлением движения и той же поляризацией. Это явление можно использо-
вать для усиления электромагнитного излучения.
При тепловом равновесии число атомов газа N
1,
имеющих меньшее зна-
чение энергии Е
1
(N
1
называют населенностью уровня Е
1
), всегда больше, чем
число атомов N
2
, имеющих большую Е
2
.
Рассматривая условия равновесия квантовой системы с полем излуче-
ния, Эйнштейн установил, что вероятности стимулированных переходов
21 →
и
12 → равны. При тепловом равновесии всегда N
2
<N
1
. Следовательно, газ в
состоянии теплового равновесия сильнее поглощает свет, чем усиливает его.
При прохождении направленного луча через среду, находящуюся в состоянии
теплового равновесия, интенсивность света убывает по закону
x
eII
β−
=
0
, где х –
путь, пройденный светом в среде,
β
- коэффициент поглощения света данной
частоты.
Чтобы заставить среду усиливать свет, нужно создать такое распреде-
ление атомов по состояниям, при котором N
2
>N
1
. Такую среду называют средой
с инверсной (обратной) населенностью уровней или активной средой.
Если через среду с инверсной населенностью уровней Е
n
и Е
m
проходит
свет частотой
h
EE
mn
−
=ν , (1)
то он будет усиливаться по закону
I = I
0
e
α x
, (2)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- …
- следующая ›
- последняя »
