Cтраница 1
Вероятности вынужденных переходов снизу вверх и сверху вниз ( i k) с точностью до статистических весов равны, а так как при термодинамическом равновесии населенность нижних уровней k больше, чем верхних i, то поглощение превалирует над вынужденным испусканием. Возникает вопрос, в каких средах такая ситуация реализуется. [1]
Вероятность вынужденных переходов прямо пропорциональна плотности внешнего электромагнитного поля. [2]
Эйнштейна, определяющий вероятность вынужденного перехода. [3]
При большой интенсивности падающего света вероятность вынужденных переходов может приблизиться к вероятности релаксационных спонтанных переходов, посредством которых возбужденные атомы или молекулы избавляются от избытка энергии и возвращаются в основное состояние. [4]
Оценим плотность энергии излучения, при которой вероятности вынужденных переходов сравняются со спонтанными. Пусть спектральная ширина вынуждающего излучения существенно уже полосы люминесценции, т.е. Р ( v) Р ( vo) 6 ( v - v0), где б ( v - v0) - дельта - функция Дирака. [5]
Следовательно, коэффициенты Btz и B2t определяют вероятности вынужденных переходов с поглощением и излучением для одной частицы за единицу времени при единичной плотности электромагнитного поля. [6]
Таким образом, на заданной частоте отношение вероятности вынужденных переходов к вероятности спонтанных при термодинамическом равновесии между средой и электромагнитным полем равно количеству фотонов в моде теплового излучения при данной температуре. Вероятность вынужденного излучения в данную моду зависит от числа фотонов в ней. Именно это является физической причиной работы лазеров. [7]
Следовательно, если нет вырождения энергетических уровней, вероятности вынужденных переходов с излучением и поглощением кванта равны. Это означает, что фотон с одинаковой вероятностью может индуцировать излучение ансамбля частиц или быть поглощен им. [8]
Как видно из ( 1 - 21), вероятность вынужденных переходов с более высокого энергетического уровня на низший равна вероятности обратных вынужденных переходов с низшего энергетического уровня на более высокий. Это означает, что вероятность поглощения атомом или молекулой падающего на них излучения равна вероятности вынужденного испускания. Коэффициенты Ьпт и Ьтп называются соответственно коэффициентами вынужденного испускания и поглощения по Эйнштейну. [9]
Исходя из термодинамических соображений, Эйнштейн доказал, что вероятность вынужденных переходов, сопровождающихся излучением, должна быть равна вероятности вынужденных переходов, сопровождающихся поглощением света. Таким образом, вынужденные переходы могут с равной вероятностью происходить как в одном, так и в другом направлении. [10]
В видимой и тем более в ультрафиолетовой области спектра вероятности вынужденных переходов при всех практически достижимых плотностях радиации накачки, не считая лазерного луча, малы по сравнению с вероятностью спонтанных переходов. Поэтому нелинейные эффекты в двухуровневой системе трудно наблюдаемы. [11]
В типичных условиях проведения экспериментов по мпого-фотониому возбуждению атомов и молекул вероятность вынужденных переходов доминирует над вероятностью спонтанной релаксации, так что промежуточный резонанс проявляется в резонансном возрастании вероятности многофотопного возбуждения. [12]
Зависимость / Cv от р ( v) будет наблюдаться, когда вероятности вынужденных переходов буду т соизмеримы с вероятностями спонтанных. [13]
Уширение резонансного состояния возникает в том случае, когда под действием сильного поля лазерного излучения вероятность вынужденного перехода из данного состояния превышает вероятность его спонтанной релаксации. Типичным примером является тот случай, когда переход из резонансного состояния в непрерывный спектр ( ионизация) имеет степень нелинейности гораздо меньшую, чем степень нелинейности процесса мно-гофотониого возбуждения. Этот эффект наиболее велик, если переход в непрерывный спеитр носит однофотоиный хараитер. [14]
Таким образом, если квантовая система и поле излучения находятся в состоянии термодинамического равновесия, то вероятности вынужденных переходов в единицу времени при единичной плотности поля В12 и В21 должны быть одинаковы. Вероятность спонтанных переходов пропорциональна третьей степени частоты перехода, поэтому спонтанное излучение сильнее всего проявляется в оптическом диапазоне волн. [15]