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激光原理与技术期末复习VIP免费

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激光原理与技术期末复习 第一章、辐射理论概要与激光产生的条件 1、光量子能量E 与波长成反比 : E ∝ 1/λ ; 波长越长;光量子能量E 越小;(频率越低) ;波长越短; 光量子能量E 越大; (频率越高)。 2、原子处于最低的能级状态称为(基态)。能量高于基态的其它能级状态称为激发态。 3、能级有两个或两个以上的不同运动状态称为简并能级。同一能级所对应的不同电子运动状态的数目称为(简并度)。 4、在热平衡条件下,原子数按能级分布服从(波尔兹曼定律)。 5、原子能级间跃迁发射或吸收光子的现象称为辐射跃迁。原子在不同能级跃迁时并不伴随光子的发射和吸收,而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的原子传给它的能量的现象称为(非辐射跃迁)。 6、辐射场中单位体积内,(单位频率间隔)中的辐射能量称为单色辐射能量密度。 7、光与物质的相互作用有三种不同的基本过程:(自发辐射);受激吸收;受激辐射。 8、自发辐射:高能级的原子自发地从(高能级 E2)向低能级 E1 跃迁,同时放出能量为 E=hv 的光子的现象称为自发辐射。 9、自发辐射系数(A21):表示单位时间内,发生自发辐射的粒子数密度占处于 E2 能级总粒子数密度的百分比。即每一个处于 E2 能级的粒子在单位时间内发生的自发跃迁几率。自发辐射跃迁几率就是自发辐射系数本身。各个原子自发辐射的光向空间各个方向传播,是(非相干光)。 10、原子数密度由起始值降至它的1/e 的时间为自发辐射的(平均寿命)。A21 就是原子在能级 E2 的平均寿命的倒数。 11、当受到外来能量为 hv=E2-E1 的光照射时,高能级 E2 上的原子向低能级 E1 跃迁,同时发射一个与外来光子完全相同的光子的现象称为受激辐射。受激辐射的光子与外来光子的特性一样。频率、位相、偏振和传播方向相同称之为(全同光子)。 12、受激辐射的跃迁几率(W21)为单位时间内,在外来单色能量密度的光照下,E2 能级上发生受激辐射的粒子数密度占处于 E2 能级总粒子数密度的(百分比)。受激辐射的跃迁几率决定于受激辐射系数与外来光单色能量密度的乘积。 13、处于低能级 E1 的原子受到外来光子的刺激作用,(完全吸收)外来光子的能量而跃迁到高能级 E2 的过程称为受激吸收。 14、单位时间内,在外来单色能量密度的光照下,由 E1 能级跃迁到 E2 能级的粒子数密度占 E1 能级上总粒子数密度的百分比称为(受激吸收几率 W12)。 15、激光介质某一谱线在单位频率间隔...

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