自发辐射与受激辐射
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1、自发辐射与受激辐射的区别自发辐射:处于激发态的原子中,电子在激发态能级上只能停留一段很短的时间,就自发地跃迁到较低能级中去,同时辐射出一个光子,这种辐射叫做自发辐射。
受激辐射:当原子处于激发态E2时,如果恰好有能量 (这里E2 )E1)的光子射来,在入射光子的影响下,原子会发出一个同样的光子而跃迂到低能级E1上去,这种辐射叫做受激辐射。
区别:与自发辐射不同,辐射一定要在外来光作用下发生并发射一个与外来光子完全相同的光子.受激辐射光是相干光。
受激辐射光加上原来的外来光,使光在传播方向上光强得到放大。
自发辐射是不受外界辐射场影响的自发过程,各个原子在自发跃迁过程中是彼此无关的,不同原子产生的自发辐射光在频率、相位、偏振方向及传播方向都有一定的任意性。
2、试总结激光的原理、特点、分类1)原理激光是光受激辐射的放大,它通过辐射的受激放射而实现光放大。
光放大即是一个光子射入一个原子体系之后,在离开此原子体系时,成了两个或更多个特征完全相同的光子。
但光子射入原子体系后与原子体系的相互作用时,总总包含吸收、自发辐射与受激辐射三种过程。
要得到激光必须使受激辐射胜过吸收和自发辐射在三个过程中居主导地位.2)特点主要特点:定向发光、亮度极高、颜色极纯、能量密度极高其他特点:激光是单色或单频的;激光是相干光,其所有的光波都同步,整束光就好像一个“波列”;激光是高度集中的,即它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象.3)分类按工作介质的不同来分类:固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器.按激光输出方式的不同分类:连续激光器和脉冲激光器。
(其中脉冲激光的峰值功率可以非常大)按发光的频率和发光功率大小分类等。
自发辐射发光受激辐射发光自发辐射发光和受激辐射发光是物理学中的两个重要概念,它们在光学领域具有广泛的应用。
本文将从基本原理、特点和应用等方面进行阐述。
一、自发辐射发光自发辐射发光是指物质在受到外界激发或能量输入的情况下,在无外界干扰和外力作用下自发地发出光线的现象。
这是一种自然的光发射过程,常见的例子有夜光材料、荧光材料和磷光材料等。
自发辐射发光的过程中,物质吸收外界能量后,电子受激跃迁到高能级,随后从高能级跃迁到低能级时,会释放出光子,从而发出可见光。
自发辐射发光的特点是光的发射是随机的,其发光强度与外界激发能量无关。
此外,自发辐射发光的发射频率与物质本身的结构和能级分布有关。
二、受激辐射发光受激辐射发光是指物质在受到外界刺激或能量输入后,通过吸收外界光子的能量并传递给原本处于低能级的电子,使其跃迁到高能级,然后再从高能级跃迁到低能级时发出与外界光子同样频率和相位的光子。
这种发光现象是受激发射的结果,其过程可以用爱因斯坦的受激辐射理论来解释。
受激辐射发光的特点是光的发射是有序的,其发射光子与外界激发光子具有相同的频率和相位。
与自发辐射发光相比,受激辐射发光需要外界的激发光子来提供能量,因此其发光强度与外界激发能量密切相关。
三、自发辐射发光和受激辐射发光的应用1. 光谱分析:自发辐射发光和受激辐射发光在光谱分析中有广泛的应用。
通过对物质发射光的光谱分析,可以确定物质的成分和结构。
2. 激光技术:激光是受激辐射发光的一种应用。
激光具有高聚束性、单色性和相干性等特点,因此在医学、通信、材料加工等领域有着重要的应用。
3. 荧光材料:荧光材料是一种能够吸收外界能量并发出荧光的材料。
荧光材料广泛应用于荧光显示器、荧光灯和荧光标记等领域。
4. 夜光材料:夜光材料是一种能够吸收外界光能并在黑暗环境中发出磷光的材料。
夜光材料被广泛应用于夜光表、夜光贴纸和夜光钟表等产品中。
总结:自发辐射发光和受激辐射发光是光学领域中重要的概念。
自发辐射,受激辐射和受激吸收
自发辐射、受激辐射和受激吸收都是物理学中的概念,与原子和分子的能级结构有关。
在能级结构中,原子或分子会存在多个能级,不同能级的能量是不同的。
当原子或分子从一个能级跃迁到另一个能级时,会释放或吸收能量,这种能量以电磁波的形式传播,即辐射。
而这种辐射分为三种情况:
1. 自发辐射:当原子或分子从一个高能级跃迁到一个低能级时,会自发地释放能量,这种辐射称为自发辐射。
这种辐射是随机的,不需要外界的干预。
2. 受激辐射:当原子或分子在一个高能级上受到外界电磁波的刺激时,会跃迁到低能级并释放出辐射,这种辐射称为受激辐射。
这种辐射是受外界刺激而发生的,需要外界电磁波的存在。
3. 受激吸收:当原子或分子在低能级时受到外界电磁波的刺激,它们会吸收能量并跃迁到高能级,这种现象称为受激吸收。
这种辐射也是受外界刺激而发生的,需要外界电磁波的存在。
以上三种辐射在物理学中起到了重要的作用,如在激光技术、核物理、天文学等领域得到广泛应用。
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