受激发射- 维基百科，自由的百科全书

正常情況下，大多數粒子處於基態，要使這些粒子產生輻射作用，必須把處於基態的粒子激發到高能階上去。

由於原子內部結構不同，相同的外界條件使原子從基態激發到各高能階的 ... 受激發射 維基百科，自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 雷射是受激輻射的一種 受激發射（英語：Stimulatedemission）是雷射的主要光源。

受激發射的光放大（英語：LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation）縮寫就是「LASER」。

受激發射概念是由阿爾伯特·愛因斯坦在他1917年發表的論文《關於輻射的量子理論》中提出的；大約10年後，英國著名物理學家、劍橋大學教授保羅·狄拉克首次實驗證明受激發射的存在。

定義[編輯] 在說明受激發射之前需先了解原子的能階之概念，其中發出光最重要的就是所謂躍遷。

原子結構 原子基本上由原子核、電子組成。

若有外來能量使電子與原子核的距離增大，則內能增加；反之減少。

原子能階 波爾假說：原子存在某些定態，在這些定態時不發出也不吸收電磁輻射，原子定態能量只能採取某些分立值E1、E2等，這些定態能量的值稱為能階。

電子通過能階躍遷可以改變其軌道，離原子核較遠的軌道具有較高的能階。

當電子從離原子核較遠的軌道（高能階）躍遷到離原子核較近的軌道（低能階）上時將會發射出光子。

反之，吸收光子或聲子，可使電子自較低能階軌道躍遷到較高能階的軌道。

每個躍遷對應一個特定的能量和波長。

與躍遷對應的高能階能量E2和低能階能量E1滿足關係式： E 2 − E 1 = h ν = h c λ {\displaystyleE_{2}-E_{1}={h}{\nu}={\frac{hc}{\lambda}}} 上式中c指真空中的光速， c = 3 ∗ 10 8 {\displaystylec=3*10^{8}} m/s，λ為波長，ν為頻率，h為普朗克常數； h = 6.62 ∗ 10 − 34 {\displaystyleh=6.62*10^{-34}} J．s 發光[編輯] 正常情況下，大多數粒子處於基態，要使這些粒子產生輻射作用，必須把處於基態的粒子激發到高能階上去。

由於原子內部結構不同，相同的外界條件使原子從基態激發到各高能階的機率不同。

通常把原子、分子或離子激發到某一能階上的可能性稱為這一能階的「激發機率」。

理論研究表明，光的發射過程分為兩種，一種是在沒有外來光子的情況下，處於高能階E2的一個原子自發地向低能階E1躍遷，並發射一個能量為E2-E1的光子，這種過程稱為「自發躍遷」；由原子自發躍遷發出的光波稱為自發發射。

另一種發射過程是處於高能階E2上的原子，在頻率為ν的輻射場作用下，躍遷至低能階E1並輻射一個能量為E2-E1（=hν），與激勵光子完全相同的光子，這種過程稱為受激發射躍遷；受激發射躍遷發出的光波，稱為受激發射。

受激發射與自發發射最重要的區別在於干涉性。

自發發射是原子在不受外界輻射場控制情況下的自發過程，大量原子的自發輻射場的相位是不干涉的，輻射場的傳播方向和偏振態也是無規分佈，而受激發射是在外界輻射場控制下的發光過程。

因此，受激輻射場的頻率、相位、傳播方向和偏振態與外界輻射場完全相同。

雷射就是一種受激發射的干涉光。

受激發射躍遷機率[編輯] W 21 = [ d N 21 d t ] s t ∗ 1 N 2 = B 21 ρ ν {\displaystyleW_{21}=\left[{\frac{dN_{21}}{dt}}\right]_{st}*{\frac{1}{N_{2}}}=B_{21}{\boldsymbol{\rho}}\nu} W 21 {\displaystyleW_{21}} 定義為單位時間內， N 2 {\displaystyleN_{2}} 個高能階原子中發生躍遷的原子數與 N 2 {\displaystyleN_{2}} 之比 B 21 {\displaystyleB_{21}} 為受激發射躍遷愛因斯坦係數，為輻射場單色能量密度。

單位體積內，頻率處於ν附近的單位頻率間隔中的電磁輻射能量。

受激發射躍遷機率不僅與原子性質有關，還與輻射場的ρν有關。

取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=受激发射&oldid=50871219」 分類：電磁輻射基本物理概念雷射科學隱藏分類：含有英語的條目 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 已展開 已摺疊 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 已展開 已摺疊 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 العربيةБеларускаяCatalàČeštinaDanskDeutschEnglishEspañolفارسیSuomiFrançaisעבריתहिन्दीՀայերենItaliano日本語Қазақша한국어МонголNederlandsPolskiPortuguêsRomânăРусскийРусиньскыйСрпски/srpskiSvenskaУкраїнськаTiếngViệt吴语 編輯連結