Развитие научно-технических решений в медицине. Канюков В.Н - 8 стр.

      Наименьшее возможное энергетическое состояние атома является ус-
тойчивым (основное состояние). Переход атома или молекулы в более высо-
кое энергетическое состояние связано с его возбуждением.
      Число частиц в единице объема вещества, имеющих данный уровень
энергии, называют населенностью энергетического уровня. В возбужденном
состоянии населенность верхних энергетических уровней повышенная. Это
явление называется инверсией населенности. Снижение энергии происходит
за счет ее выделения в виде квантов. Это, так называемый, излучательный
квантовый переход.
      Энергия может снижаться и за счет безызлучательных переходов (за
счет передачи избытка энергии другим частицам или усиления теплового ко-
лебания решеток).
      Излучательные квантовые переходы могут быть самопроизвольными
(спонтанными) и вынужденными.
      Спонтанное излучение происходит случайно, кванты испускаются
хаотично в разные моменты времени и в разных направлениях в пространст-
ве. Поэтому такое излучение является некогерентным и широко полосным по
спектру.
      Вынужденное излучение инициируется поглощением попадающих в
вещество квантов и созданием инверсии населенности. При вынужденном
излучении в процесс вовлекаются как первичные - вынуждающие кванты, так
и вторичные, испускаемые возбужденным атомом. Поэтому выделяемая при
этом процессе энергия увеличена. В отличие от спонтанного излучения, вы-
нужденное является когерентным, оно соответствует частоте, фазе, поляри-
зации и направлению первичного излучения.

     1.3.2 Принцип работы лазеров

      В основе работы лазеров лежат три явления: поглощение веществом
энергии, спонтанное и вынужденное излучения возбужденной системы ато-
мов.
      Осуществление инверсии населенности в веществе может быть осуще-
ствлено за счет поглощения энергии внешнего электромагнитного излуче-
ния или другими воздействиями (например, электронным возбуждением).
Такие процессы условно называют «накачкой».
      Следует заметить, что хотя возбужденные атомы могут иметь большое
количество энергетических уровней, переходы возможны только между
двумя соседними.