Верхний энергетический уровень
Cтраница 4
Таким образом, система представляет собой усилитель с положительной обратной связью, обеспечиваемой резонатором, в который помещено активное вещество. Необходимые фазовые условия выполняются за счет преимущественного заселения верхнего энергетического уровня рабочего перехода. Увеличение энергии сигнала обусловлено преобладающим индуцированным излучением - размножением квантов энергии в активном веществе, когерентных входному сигналу. Энергетические соотношения в системе таковы, что энергия индуцированного излучения, обеспечивая режим квантового усиления, недостаточна, однако, для поддержания режима самовозбуждения. [46]
Такой переход атомов происходит в обычных лампах накаливания; атомы переходят на определенный верхний энергетический уровень при нагревании нити накаливания ( сообщается атому энергия), а затем, возвращаясь на прежний низкий энергетический уровень, атомы излучают свет. Однако фазы излучения света атомами в этом случае беспорядочны; каждый атом излучает свет независимо от других и в какой-то случайный момент, в результате чего получается широкий спектр ( белый свет) так называемого некогерентного излучения. [47]
Основной механизм записи динамических голограмм ( амплитудных и фазовых) в резонансных средах обусловлен эффектом насыщения поглощения двухуровневого перехода. Под действием интенсивного излучения с частотой, близкой к частоте перехода, происходит заселение верхнего энергетического уровня, и среда просветляется. При этом спектральный контур линии поглощения искажается, поскольку максимальное просветление достигается в центре линии. Перераспределение населенности уровней приводит и к искажению кривой дисперсии, связанной с линией поглощения. [48]
Импульсный разряд короткой длительности используется для накачки лазеров на самоограниченных переходах. Достижение инверсной населенности возможно только тогда, когда время нарастания импульса тока сравнимо с радиационным временем жизни верхнего энергетического уровня. При этом необходимые значения плотности тока достигают тысяч ампер на квадратный сантиметр. [49]
Из ( И) следует, что мощность излучения пропорциональна разности населенностей энергетических уровней. Таким образом, при создании квантового генератора необходимо прежде всего выполнение таких условий, при которых в ансамбле частиц населенность верхнего энергетического уровня будет по возможности больше населенности нижнего. Для этого, очевидно, необходимо предварительно подвергнуть ансамбль соответствующему воздействию, которое привело бы к должному перераспределению частиц по энергиям. Такого рода воздействие, называемое накачкой, по существу сводится к возбуждению частиц ансамбля. [50]
 |
Распределение количества частиц на различных энергетических уровнях.| Распределение количества частиц на различных энергетических уровнях при разных абсолютных температурах. [51] |
Характер взаимодействия частицы с электромагнитным полем зависит от того, на каком из уровней она находится. Если в начальный момент частица находится на нижнем уровне, то результатом взаимодействия может быть только поглощение кванта волны с переходом частицы на верхний энергетический уровень. Если же частица первоначально находилась на верхнем уровне, то единственным результатом взаимодействия с полем является излучение фотона. При этом энергия частицы уменьшается, она переходит на низший уровень, а энергия поля возрастает. [52]
Собственными называют полупроводники, не содержащие донорных и акцепторных примесей. Зонная диаграмма таких полупроводников представлена на рис. 7.2, а, где Wc - нижний энергетический уровень зоны проводимости, называемый дном зоны проводимости; Wv - верхний энергетический уровень валентной зоны, называемый потолком валентной зоны; AW0 - ширина запрещенной зоны. [53]
Энергетическую зону или совокупность нескольких перекрывающихся энергетических зон, которые образовались в результате расщепления одного или нескольких энергетических уровней отдельного атома, называют разрешенной зоной. Электроны в твердом теле могут иметь энергии, соответствующие разрешенной зоне. Верхний энергетический уровень разрешенной зоны называют потолком, нижний - дном. [54]
При температуре абсолютного нуля все электроны в зоне проводимости металла располагаются на низших энергетических уровнях, так что нижняя часть зоны проводимости оказывается полностью занятой электронами. Верхняя же часть зоны оказывается совершенно свободной. Верхний энергетический уровень зоны проводимости, зянятый электроном при 0 К, называют уровнем Ферми EF. Этот энергетический уровень соответствует максимальной энергии электрона в металле при 0 К. [55]
Энергетическую зону или совокупность нескольких перекрывающихся энергетических зон, которые образовались в результате расщепления одного или нескольких энергетических уровней отдельного атома, называют разрешенной зоной. Электроны в твердом теле могут иметь энергии, соответствующие разрешенной зоне. Верхний энергетический уровень разрешенной зоны называют потолком, нижний - дном. [56]
Эффект насыщения с двумя распространяющимися навстречу друг другу лазерными пучками пригоден для эффективного устранения или минимизации доплеровского уширения особенно в атомизаторах низкого давления, где доп-леровское уширение является основным источником уширения линии. Этот метод представляется многообещающим для анализа изотопов, где линии располагаются очень близко друг к другу. Двухфотонное возбуждение верхнего энергетического уровня представляет еще одну возможность минимизации доплеровского уширения. [57]
На всех уровнях, кроме самого верхнего, находятся два электрона; на верхнем - один электрон. Это незанятое состояние ( обозначено на схеме кружочком) называют дыркой. Таким образом, вблизи верхнего энергетического уровня недостает одного электрона, и эту недостачу можно рассматривать как избыток положительного заряда в данном месте. [58]
Страницы: 1 2 3 4