Новый фотон
Cтраница 2
В лазерах первые самопроизвольно излученные фотоны взаимодействуют с ранее возбужденными атомами и стимулируют более быстрый переход последних в исходное состояние с излучением новых фотонов. [16]
В лазерах первые, самопроизвольно излученные фотоны взаимодействуют с ранее возбужденными атомами и стимулируют более быстрый переход последних в исходное состояние с излучением новых фотонов. Это явление называют индуцированной эмиссией в отличие от так называемой спонтанной эмиссии при флуоресценции. Поток фотонов, параллельных оси кристалла, отражаясь последовательно от его граней, непрерывно нарастает до тех. [17]
Генераторы когерентного света ( лазеры в видимой и ближней инфракрасной областях и мазеры в сантиметровом диапазоне радиоволн) используют открытый Эйнштейном эффект вынужденного излучения, при котором новый фотон, образовавшийся при переходе атома или молекулы из возбужденного состояния в состояние с меньшим значением энергии, вызванное прохождением внешнего фотона, имеет равную ему энергию и перемещается в том же направлении. Интенсивность вышедшего света может быть резко усилена, если с помощью системы зеркал заставить луч пройти вещество несколько раз. Вышедшие лучи оказываются практически параллельными. [18]
Достигнув непрозрачного зеркала, фотоны отражаются от него и, вновь проходя через рубиновый стержень, вызывают дальнейшее увеличение числа вынужденных переходов и, следовательно, появление новых фотонов. Усиленный световой пучок, достигнув полупрозрачного зеркала, частично выходит наружу, а частично отражается обратно в стержень. Такая положительная обратная связь обеспечивает автоколебательный режим работы лазера. Рубиновый лазер работает в импульсном режиме: он испускает короткие ( длительностью около 0 1 мс) очень мощные вспышки когерентного красного света. [19]
Эйнштейн показал, что вынужденное излучение должно быть по своим характеристикам совершенно ождсственно с тем излучением, которое, проходя через вещество, вызывает индуцированное - излучение. Новый фотон, образова ипийся в результате того, что атом ( или молекула) вещества переходит с высшего энергетического состояния па низшее псд действием света, имеет ту же энергию и летит строго в том же направлении, что фотон, стимулировавший появление первого. На волновом языке эффект вынужденного излучения сводится к увеличению амплитуды проходящей волны без изменения ее частоты, направления распространения, фазы и полириза нии. Другими словами, вынужденное излучение строго когерентно с вынуждающим излучением. [20]
Эйнштейн показал, что вынужденное излучение должно быть по своим характеристикам совершенно тождественно с тем излучением, которое, проходя через вещество, вызывает индуцированное излучение. Новый фотон, образовавшийся в результате того, что атом ( или молекула) вещества переходит с высшего энергетического состояния на низшее под действием света, имеет ту же энергию и летит строго в том же направлении, что и фотон, стимулировавший появление первого. На волновом языке эффект вынужденного излучения сводится к увеличению амплитуды проходящей волны без изменения ее частоты, направления распространения, фазы и поляризации. Другими словами, вынужденное излучение строго когерентно с вынуждающим излучением. [21]
Эйнштейн показал, что вынужденное излучение должно быть по своим характеристикам совершенно тождественно с тем излучением, которое, проходя через вещество, вызывает появление индуцированного излучения. Новый фотон, появившийся в результате того, что атом ( или молекула) вещества переходит с высшего энергетического состояния на низшее под действием света, имеет ту же энергию и летит строго в том же направлении, что и фотон, стимулировавший появление первого. На волновом языке эффект вынужденного излучения сводится к увеличению амплитуды проходящей волны без изменения ее частоты, направления распространения, фазы и поляризации. Другими словами, вынужденное излучение строго когерентно с вынуждающим излучением. [22]
Эйнштейн показал, что вынужденное излучение должно быть по своим характеристикам совершенно тождественно с тем излучением, которое, проходя через вещество, вызывает появление индуцированного излучения. Новый фотон, появившийся в результате того, что атом ( или молекула) вещества переходит с высшего в низшее энергетическое состояние под действием света, имеет ту же энергию и летит строго в том же направлении, что и фотон, стимулировавший его появление. [23]
В областях энергии 0 05 - 10 Мэв для легких атомов и 0 5 - 5 Мэв для тяжелых потеря интенсивности пучка f - лучей связана главным образом с комптоновским рассеянием. При этом новый фотон имеет энергию меньшую, чем первоначальный, на величину, равную энергии излучаемого электрона, так как при таких высоких значениях энергии можно пренебрегать энергией связи электрона с ядром и рассматривать его, как свободную частицу. Угол направлений комптоновских фотона и электрона определяется законами сохранения энергии и моментов. [24]
Затем атом вернулся в основное состояние, испустив новый фотон в направлении, перпендикулярном к направлению своего движения. С какой скоростью v движется после этого атом. [25]
Испускание фотона одним атомом и последующее его поглощение другим атомом того же типа составляют сущность процесса, называемого резонансным поглощением. Поглощение фотона атомом и последующее испускание этим атомом нового фотона на том же самом переходе составляют сущность резонансной флуоресценции. Очевидно, что оба резонансных процесса органически связаны друг с другом. [26]
В результате вынужденных переходов снизу вверх число фотонов уменьшается, происходит поглощение энергии поля. При вынужденных переходах сверху вниз к внешнему полю добавляются новые фотоны, подобные фотонам поля. Усиление в квантовых приборах получается вследствие вынужденного излучения. Изменение мощности электромагнитной волны зависит от числа переходов в единицу времени, сопровождающихся поглощением и излучением. Число вынужденных переходов, связанных с поглощением, пропорционально населенности N1 состояния с энергией Y, а число вынужденных переходов, связанных с излучением, пропорционально населенности Л 2 состояния с энергией W2 Кроме того, число вынужденных переходов зависит от объемной плотности фотонов внешнего поля. Рост числа фотонов в единице объема вещества увеличивает Вероятность встречи н взаимодействия любого фотона поля с данной микрочастицей. Поскольку микрочастицы могут быть как на первом, так is на втором уровне, последний фактор влияет н на поглощение, н ил усиление ноля. [27]
Фотоны, летящие под углом к оси, выйдут наружу и не будут участвовать в дальнейшем процессе. Фотоны, летящие параллельно оси, будут индуцировать излучение новых фотонов, обладающих той же длиной волны ( Х6943 А) и летящих в том же направлении. Нарастание энергии излучения в объеме активного вещества ( рубина) будет происходить до тех пор, пока каскад ( лавина) когерентных фотонов не выйдет сквозь полупрозрачное зеркало. [28]
 |
Принцип действия ( а и устройство ( 6 квантового усилителя. [29] |
Если в кристалл вводится сигнал с резонансной частотой, то каждый фотон сигнала стимулирует появление себе подобного фотона, строго синхронного с ним. Распространяясь в глубь кристалла, фотоны снова встречаются с возбужденными частицами и вызывают излучение новых фотонов. Усиление тем больше, чем больше путь проходит усиливаемый сигнал и чем больше возбужденных частиц имеется в кристалле. [30]
Страницы: 1 2 3 4