Cтраница 4
Система с И.н. всегда усиливает излучение за счет преобладания процессов вынужденного испускания над процессами поглощения. [46]
Далее, как заметил Эйнштейн, коэффициенты погло щения и вынужденного испускания равны между собой а связаны с вероятностью самопроизвольного испускания. Здесь же мы выяснили, что если интенсивность света измеряетсТГко - личеством имеющихся фотонов ( вместо того, чтобы пользоваться энергией в единице объема или в секунду), то коэффициенты поглощения, вынужденного испускания и самопроизвольного испускания равны друг другу. [47]
Проходя через систему двухуровневых атомов, свет будет вызывать процессы вынужденного испускания и поглощения, и в результате этих взаимодействий на выходе из активного вещества получим либо усиленный, либо ослабленный свет. Помимо вынужденных процессов излучения и поглощения возбужденные атомы могут спонтанно переходить в основное состояние. Мы, однако, будем предполагать, что промежуток времени, в течение которого происходит интересующий нас процесс усиления, настолько мал, что спонтанные процессы не успевают изменить инверсную населенность. Только для установившегося режима будут учтены эффекты, связанные со спонтанным излучением. Кроме того, нужно отметить, что спонтанное излучение не является направленным, в то время как лазерное излучение резко направлено. Поэтому влиянием спонтанных процессов на лазерное излучение практически можно всегда пренебречь. Правда, для возникновения вынужденного излучения и его усиления всегда необходим первый инициирующий квант, который может, в частности, появиться в результате спонтанного распада атома. [48]
Лазерное излучение возникает как результат огромного числа взаимно согласованных актов вынужденного испускания света, происходящих в центрах люминесценции активной среды ( в данном случае термин центр люминесценции заменяют термином активный центр), В основе генерации различных типов лазеров лежат разные виды люминесценции. Электролюминесценция в газовом разряде обусловливает работу широкого класса лазеров, называемых газовыми. [49]
Из этого следует, что в этой области переходы с вынужденным испусканием играют лишь малую роль, а все испускание практически происходит главным образом за счет спонтанных переходов. С другой стороны, в радиочастотном ( микроволновом) диапазоне спектра вследствие сильного возрастания ( - Я3) коэффициента индуцированных переходов B2i и увеличения плотности излучения pv, роль спонтанных переходов ничтожно мала. [50]