一.激光与应用 ①方向性好:激光准直仪、激光手术刀 ②亮度大:红宝石激光器 ③相干性好:全息技术(全息储存、全系测量、全息电影、摄影) ④能量密度高:激光打孔、激光焊接、激光切割 ⑤单色性好:氪灯,临床选择性治疗光谱技术 【① ② ③为主要特点】 二.爱因斯坦模型 ①一定种类的光子能量与一定的光的频率相对应 ε = hν (考虑相对论 ) ②一定种类的光子质量 ③一定种类的光子具有动量P ,与一定的光的频率和传播方向相联系 ④一定种类的光子具有一定得偏振态 ⑤光子具有自旋,故光子是“玻色”子,即处于相同状态的光子数目是无限制的 三.光与物质的相互作用 (1)①自发辐射:在无外电磁场作用时, 粒子自发地从 E2 跃迁到 E1,发射光子hν ②受激辐射:原处于高能级 E2 的粒子,受到能亮洽为 hν =E2 -E1 的光子的激励,发出与入 射光子相同的一个光子而跃迁到低能级 E1 ③受激吸收:原处于低能级 E1 的粒子,受到能量洽为 hν =E2 -E1 的光子照射而吸收该光子的 能量,跃迁到高能级 E2 (2)受激辐射是产生激光的最重要机理 (3)三种作用是否同时存在
请说明理由 这三种过程是同时发生的,若某原子自发辐射产生的光子,对于其他原子来讲是外来光子,会引起受激辐射和受激吸收,故三者同时发生,紧密联系 四.推导光与物质相互作用之间的关系 (1)画图 【图见第三点】 (2)假定:设想要把研究的原子系统充入绝对温度为T 的空腔内,使光和物质的相互作用达到热平衡(空腔黑体内辐射场ρν 与物质原子相互作用的结果应该维持黑体处于温度为T的热平衡腔内) (3)关系依赖于哪几种过程: 玻尔兹曼分布规律: 腔内存在: 表示的热平衡黑体辐射 热平衡状态下,单位时间内粒子体系从辐射场吸收的光子数目=单位时间内粒子体系 向辐射场发射的光子数目 (4)三种过程相互联立: T →∞, g1B1