Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Значения энергии электронов некоторого атома можно изобразить диаграмму энергетических уровней. Чтобы проанализировать явления излучения и поглощения сначала ограничимся только двумя уровнями

E1, E2. При поглощении кванта энергии E ф = hv1 2= Е2 - Е1 атом (электрон) переходит с уровня E 1 на более высокий энергетический уровень E 2. Плотность населенности N 2 в возбужденном состоянии растет. При отсутствии внешнего возбуждения электрон сам, спонтанно возвращается из возбужденного состояния E 2 в основное состояние E 1 . При этом излучается квант энергии hu 21 = E2-e1. Частота излучения u2 1 равна частоте поглощения u12. Наряду с самодовольным (спонтанным), под воздействием электромагнитного поля (фотона, например) может возникнуть индуцированное или стимулируемое излучения. Такое индуцированное излучение происходит в направлении стимулирующего и в фазе с ним. Самодовольное излучения преобладает когда N1 > N2 ( N1 - населенность основного, невозбужденного уровня, N2 - населенность возбужденного уровня). Оно статистически распределено по фазам по направлениям то есть излучения некогерентный.

Стимулируемое излучения преобладает, когда достигается инверсная населенность N2 > N1. Инверсивную населенность можно создать за счет столкновения атомов (ионов) в газовом разряде путем накачки энергии в виде света или непосредственно электрическим током.

В оптическом диапазоне для инверсии необходима по крайней мере трехуровневая система. Такая система изображена на рис.4.2. Из источника в систему подкачивается энергия в виде квантов с энергией hu31 = E 3 - E 1, вследствие чего возрастает населенность уровня E 3. Роль верхнего уровня должна играть широкая полоса поглощения, что позволяет использовать значительную часть спектра источника накачки. Ниже должен располагаться узкий (метастабильное) уровень, время жизни которого (время до самодовільного излучения) должен быть достаточно большой. Кроме того, самодовольный переход с уровня E 3 на E 1 запрещен. Возможен переход без излучения с уровня E 3 на E 2. Следовательно, атомы могут вернуться на уровень E 1 только через уровень E 2. Таким образом возникает инверсная населенность.


Яндекс.Метрика
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии