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激光產生的原理


激光產生的原理(lǐ):

    激光由激發(fā)輻射過程產生。LASER 是(shì)“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的縮寫,受激發射(Stimulated emission)是由愛因斯坦1917 年提出,狄(dí)拉克1927 年首次實驗證明受激發射存在。除受激輻射外另外一種光的發射過程是自發輻射。
    受激輻射的原理核心是粒子數反轉和能級躍遷。受到激勵(lì)光子的輻(fú)射,處於低(dī)能級E1 上的粒子(工作粒子可以是分子、原子、電子、離子以(yǐ)及準分子)躍遷至高能級E2 上,當足夠多的粒子受到激(jī)發,則會發生粒子數(shù)的反轉(處於高能級的粒(lì)子數量多於(yú)處於低能級的電子),此後(hòu)躍遷至低能級E1 並輻射一個能量為E2-E1(=hv),並與(yǔ)激勵光子完全相同的光子。

    受激輻(fú)射與自發輻射最重要的區別在(zài)於(yú)幹涉性。自發發射是粒子在不受外界輻射場(chǎng)情況下(xià)的自(zì)發過程(chéng),自發輻射的光子傳播方向和偏振態是無規分布(bù),而受激發射是在外(wài)界輻射場控製下的(de)發(fā)光過程,受激產能的光子的頻率、相位、傳播方向和偏(piān)振(zhèn)態(tài)與(yǔ)外界輻射場完全相同。這也是(shì)激光具有方向一致、亮度極(jí)高、能量集中的本質原因。

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