Радиационные переходы

1. Радиационные переходы

Поглощение
Излучение
(спонтанное)
© К.К.Боярский 2009

2. Спонтанное излучение

dN 10 A10 N 1dt
N 1( t ) N 10 exp A10 t
I ( t ) I 0 exp( A10 t ) I 0 exp t 1
1 1 A10
© К.К.Боярский 2009
10–8 10–9 с

3. Вынужденное излучение

Вынужденное излучение когерентно
Вероятность вынужденного излучения B10 U
© К.К.Боярский 2009

4. Термодинамическое равновесие

N1A10
+
N1B10U
=
N0B01U
Распределение Больцмана:
N 1 N 0 exp E1 E0 ( kT ) exp ( kT )
B01=B10
U (T )
A10 B10
exp ( kT ) 1
© К.К.Боярский 2009
A10 B10 3 2c3

5. Принципы работы лазеров

Лазер: light amplification by stimulated emission of radiation
Закон Бугера
I ( z ) I 0 exp( z )
dN ( N1B10 N 0 B01 )U ndz c
Коэффициент поглощения
B( N 0 N1 ) n c
N 1 N 0 exp ( kT ) 1
Инверсная населенность: N1 > N0
© К.К.Боярский 2009

6. Инверсная населенность

МС – метастабильный (долгоживущий) уровень
© К.К.Боярский 2009

7.

© К.К.Боярский 2009

8. Лазер на рубине

Т. Мейман, 1960 г.
Рубин: корунд Al2O3 (Cr3+)
© К.К.Боярский 2009