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激(jī)光產(chǎn)生的(de)原理


激光產生的原理:

    激光由激發輻射過程產生。LASER 是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的縮寫,受激發射(Stimulated emission)是(shì)由愛因斯坦1917 年提出,狄拉克1927 年首次(cì)實驗證明受(shòu)激發射存在。除受激輻射外另(lìng)外(wài)一種光的發射過程是自發輻(fú)射。
    受激輻射的(de)原理核心是粒子數反(fǎn)轉和能級躍(yuè)遷。受到激(jī)勵光子的輻射,處於低能級E1 上的粒(lì)子(工作粒子可以是分子、原子、電子、離子以及準分子)躍遷至高能級E2 上,當(dāng)足夠多的粒子受到激發,則會(huì)發生粒子數的反轉(zhuǎn)(處於(yú)高能級的粒子數(shù)量多於處(chù)於低能級的電子),此(cǐ)後躍遷至低能級(jí)E1 並輻(fú)射一個能(néng)量為E2-E1(=hv),並與激勵光子完全相同的光(guāng)子。

    受激輻(fú)射與自發輻射最重要(yào)的區別在於幹(gàn)涉性。自發發射是粒子(zǐ)在不(bú)受(shòu)外界輻射場情況下的(de)自發過程,自發(fā)輻射的光子傳(chuán)播方向和偏(piān)振態是無(wú)規分布,而受(shòu)激發射(shè)是在外界輻射(shè)場控(kòng)製下的發光過程,受激(jī)產能的光子的頻率(lǜ)、相位、傳播方向和偏振態(tài)與外界輻射場完全相同。這也是激光具有方向(xiàng)一致(zhì)、亮度(dù)極高(gāo)、能量集(jí)中的本質原(yuán)因。

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