Cтраница 2
В основу принципа действия квантового генератора и усилителя положено индуцированное ( наведенное - направленное) излучение. Принцип действия квантовых генераторов и усилителей ( лазеров) основан на свойстве атомов и атомных систем поглощать и излучать порции ( кванты) электромагнитной энергии. Квант световой ( электромагнитной) энергии, который называют фотоном, будучи поглощен атомом, приводит этот атом в возбужденное состояние. [16]
В основу принципа действия квантового генератора и усилителя положено индуцированное ( наведенное - направленное) излучение. Принцип действия квантовых генераторов и усилителей ( лазеров) основан на свойстве атомов и атомных систем поглощать и излучать порции ( кванты) электромагнитной энергии. Квант световой ( электромагнитной) энергии, который называют фотоном, будучи поглощен атомом, приводит этот атом в возбужденное состояние. Однако это состояние является неустойчивым, так как в любой момент после поглощения фотона атом может спонтанно ( самопроизвольно) выйти из этого состояния и вернуться в исходное. Переход атома в исходное состояние сопровождается излучением поглощенной порции электромагнитной энергии в виде фотона. [17]
Люминесценция может быть следствием не только облучения: источником энергии вторичного излучения может служить электрическое поле ( электролюминесценция), упругие волны в кристалле ( акустолюминесценция), облучение быстрыми частицами, химические реакции в веществе и др. Механизм излучения света люминофорами представляет собой квантовые переходы в многоуровневых системах: источник возбуждения переводит электроны некоторых атомов люминофора в возбужденное состояние, которое является метастабильным. Возвращаясь на основной уровень, электроны излучают кванты света - производят люминесценцию. Принцип действия квантовых генераторов электромагнитных волн ( лазеров в оптическом диапазоне и генераторов СВЧ-диапа-зона) близок к явлению люминесценции. Однако излучение квантового генератора образуется в результате согласованного вынужденного излучения электромагнитных волн во всем объеме активного вещества и поэтому в отличие от люминесценции обладает огромной когерентностью. В создаваемых при этом чрезвычайно высоких плотностях светового потока напряженность электрического поля выше 108 В / см. Такие поля соизмеримы с величиной полей в молекулах и атомах, в результате чего в прозрачных веществах - - диэлектрических средах - при взаимодействии с ними наблюдается оптическая нелинейность - зависимость коэффициента преломления от напряженности электрического поля. Более детально характеристики диэлектрических конденсированных лазерных сред рассматриваются в гл. [18]
В нашей стране светотехника получила подлинное развитие лишь после Великой Октябрьской социалистической революции, когда была создана отечественная промышленность, научная и проектная база. Вавилова ( люминесценция, действие света), М. А. Шателена ( фотометрия, нормирование), С. О. Майзеля ( физические основы процесса зрения), А. А. Гершуна ( теоретическая фотометрия), П. М. Тиходеева ( нормирование, световые эталоны и измерения), В. В. Мешкова ( принципы нормирования и проектирования), В. А. Фабриканта ( теория и создание люминесцентных ламп, открытие принципа действия квантовых генераторов), Г. М. Кнорринга ( принципы светотехнических расчетов и проектирования осветительных установок) сыграли большую роль в развитии как отечественной, так и мировой светотехнической науки и техники. [19]
Имеется в виду заселенность, или занятость, энергетических уровней. Если, например, радиационный переход 1 - 0 запрещен [ см. § 36 ], то возможно тем или иным способом накопить большое число атомов в состоянии 1, например электронными ударами. Но если уже переход 1 - 0 произойдет, то каждый испущенный квант стимулирует дальнейшие переходы по механизму вынужденной эмиссии. Так как при этом испускаются кванты в том же направлении и с той же поляризацией, то получается мощный всплеск когерентного и однонаправленного излучения. В этом состоит принцип действия квантового генератора. [20]