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【笔记总结】激光和固体的量子理论

1.激光

(1)激光原理

爱因斯坦的辐射理论:

自发辐射:原子从高能态向低能态跃迁,并发射光子的过程,即h(v)=E- E1

受激辐射:受激辐射光放大是激光产生的基本机制.N21=B21ρ(v)N2

受激吸收:N12=B12ρ(v)N1

爱因斯坦系数A12、B21、B12之间的关系式:

A21N2+B21ρ(v)N2=B12ρ(V)N1

(2)产生激光的必要条件

粒子数反转:只有当N2>N1,受激辐射的光子数才能多于被吸收的光子数,而使受激辐射胜过受激吸收。

处于热平衡时,光吸收占主导地位,必须想方设法使粒子数布居反转,即粒子数反转。

粒子数反转具备条件:1.要有能实现粒子数反转的物质,即激活介质;2.要有必要的能量输入系统。

谐振腔:在介质两端各放一面反射镜,组成一个谐振腔,对光束方向以及频率进行有效的选择,这对激光的形成和光束特性有着重要的作用。

2.激光的特性及其应用

(1)方向性(强)

(2)单色性(好)

(3)相干性(好)

3。激光器的类型

铷玻璃激光器、CO2 激光器、氦-氖激光器 等等

 

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