受激發(fā)射是什么意思，簡單概括就是什么是激光?要了解激光中的受激發(fā)射是什么，首先必須了解有關(guān)光和原子相互作用的一些基礎知識。

　　一、什么是量子力學

　　量子力學指出核束縛電子不允許具有隨機能級。這些級別是離散的，并且特定于它們所屬的原子。大多數(shù)時候，電子處于基態(tài)，指的是可用的最低能級。

　　讓我們在這里只考慮氫原子(只有一個電子的原子)。所以，當一個光子遇到一個處于基態(tài)的電子時，如果它的能量恰好等于基態(tài)能量與激發(fā)態(tài)能量之差，則光子將被電子吸收，電子將跳到那個特定的興奮水平。

　　隨著時間的推移，它自然會自發(fā)地回到基態(tài)。通過這樣做，它將發(fā)射另一個光子，該光子具有與原始光子完全相同的能量。這對應于兩種狀態(tài)之間的能量差。這意味著相同的頻率/波長。這就是我們所說的自發(fā)輻射?？偠灾?，如果你將一個具有適當波長的光子投向基態(tài)電子，它會吸收它，在短時間內(nèi)跳到激發(fā)態(tài)，然后在重新發(fā)射光子時回到基態(tài)波長相同的。

　　二、受激發(fā)射的作用

　　我們以前面的例子為例，適當波長的光子穿過束縛電子的路徑，但這次電子處于更高的能級。在短暫的瞬間(大約 100 ns)它被激發(fā)，這個光子的存在將刺激電子返回到它的基態(tài)(或可用的較低狀態(tài)，取決于它的能量和光子波長)，釋放另一個光子過程。

　　然后，將擁有兩個相同波長的光子(入射光子和新發(fā)射的光子)。但入射光子不僅刺激電子返回其基態(tài)(或更低的狀態(tài))，而且由此產(chǎn)生的光子與第一個光子相干，因此完全同相且方向相同。然后你有兩個相同的光子一起移動。讓我們獲取這兩個光子，讓它們在兩個平行鏡子之間來回反彈。假設我們用電子處于激發(fā)態(tài)(增益介質(zhì))的原子填充這些鏡子之間的空間。隨著時間的推移，最終結(jié)果將是一大束相同的相干光子。當然，介質(zhì)中會有吸收和發(fā)射的結(jié)合。因此，要使其成為可行的激光器(光子增益)，增益介質(zhì)必須處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)，這意味著它將包含更多處于激發(fā)態(tài)的電子而不是處于基態(tài)的電子。這種粒子數(shù)反轉(zhuǎn)通常通過光泵浦或電泵浦來實現(xiàn)。

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