Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 4 стр.

     Эта величина определяется как

                                 B 12 = σ 12 I ,                            (1.6)

           (        )
      где I см −2с −1 - поток фотонов, т.е. число фотонов, приходящееся в еди-
ницу времени на единицу площади,
         σ 12 ( см 2 ) - характеристический параметр, имеющий размерность
площади и называемый сечением поглощения.
      Спонтанный переход системы из состояния 2 в состояние 1 сопровожда-
ется потерей энергии E 2 - E 1 . Если эта энергия поступает в пространство в виде
электромагнитного излучения, то процесс называют спонтанным испусканием
(рисунок 1.1,б). Частоту испускаемого излучения находят из выражения

                                    (Е 2 − Е 1 )
                               ν=                  .                        (1.7)
                                        h

     Скорость спонтанного испускания в единице объема равна

                                dN 2
                                     = − A 21N 2 ,                          (1.8)
                                 dt

     где A 21 - коэффициент Эйнштейна для спонтанного испускания;
         N 2 - число атомов в единице объема с энергией E 2 .
     Величина обратная A 21
                                      1
                                 r=       ,                                 (1.9)
                                     A 21

называется временем жизни спонтанного испускания (радиационное время
жизни) и является характеристикой возбужденного уровня.
      При спонтанном испускание появление кванта, может с равной вероятно-
стью произойти в любой момент времени и, поэтому, электромагнитные волны,
соответствующие этим квантам, не связаны между собой по фазе и имеют про-
извольную поляризацию.
      В отличии от спонтанных переходов, способных происходить в изолиро-
ванной частице, безызлучательные переходы возможны лишь при наличии
взаимодействия частицы А с другой частицей или системой частиц В. В резуль-
тате такого взаимодействия частицы переходят из состояния 1 в состояние 2
или наоборот. Процесс безызлучательной передачи энергии от частицы В к час-
тице А может сопровождаться переходом последней из состояния 1 в 2 (рису-
нок 1.1,г), т.е. требует затрат энергии. Обратный переход (рисунок 1.1,д), на-
оборот, сопровождается потерей частицами энергии. Скорость этих переходов в
единице объема выражается так


28