激光原理复习题(页码是按第五版书标注的,黄色底纹的页码是按第六版书标注的) 填空 6 424 简答 6 636 计算 121527 论述 1 1313 1.什么是光波模式和光子态?什么是相格?Page5 答:光波模式(page5):在一个有边界条件限制的空间V 内,只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波。这种能够存在于腔内的驻波(以某一波矢k 为标志)称为光波模式。 光子态(page6):光子在由坐标与动量所支撑的相空间中所处的状态,在相空间中,光子的状态对应于一个相格。 相格(page6):在三维运动情况下,测不准关系为3xyzx y z P PPh ,故在六位相空间中,一个光子态对应(或占有)的相空间体积元为3xyzx y z P PPh ,上述相空间体积元称为相格。 2.如何理解光的相干性?何谓相干时间、相干长度、相干面积和相干体积?Page7 答:光的相干性(page7):在不同的空间点上、在不同的时刻的光波场的某些特性的相关性。 相干时间(page7):光沿传播方向通过相干长度cL 所需的时间,称为相干时间。 相干长度:相干光能产生干涉效应的最大光程差,等于光源发出的光波的波列长度。 相干面积: 相干体积(page7):如果在空间体积cV 内各点的光波场都具有明显的相干性,则cV 称为相干体积。 3.何谓光子简并度,有几种相同的含义?激光源的光子简并度与它的相干性什么联系?Page9 答:光子简并度(page9):处于同一光子态的光子数称为光子简并度。 光子简并度有以下几种相同含义(page9):同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。 联系:激光源的光子简并度决定着激光的相干性,光子简并度越高,激光源的相干性越好。 4.什么是黑体辐射?写出 Planck 公式,并说明它的物理意义。Page10 答:黑体辐射(page10):当黑体处于某一温度T 的热平衡情况下,它所吸收的辐射能量应等于发出的辐射能量,即黑体与辐射场之间应处于能量(热)平衡状态,这种平衡必然导致空腔内存在完全确定的辐射场,这种辐射场称为黑体辐射或平衡辐射。 Planck 公式(page10) :33811bhk Thce 物理意义(page10) :在单位体积内,频率处于 附近的单位频率间隔中黑体的电磁辐射能量。 5.描述能级的光学跃迁的三大过程,并写出它们的特征和跃迁几率。Page10 答:(1)自发辐射 过程描述(page10):处于高能级2E 的...