레이저에서 빛의 펄스를 만드는 것은 무엇입니까?

대답:

반전과 쌍을 이루는 자극 방출은 레이저에서 빛의 펄스를 생성하는 데 필요합니다.

설명:

과정:

먼저 레이저의 가스 원자가 여기됩니다. 전자는 자발적으로 광자를 방출하고 낮은 에너지 수준으로 떨어집니다.

어떤 경우 전자는 비교적 오랜 시간이 걸리는 상태로 수집됩니다. 이것이 일어날 때 더 낮은 상태에서보다이 흥분 상태에 더 많은 전자가있을 수 있습니다. 이것은 모집단 반전이라고합니다.

빛이 광자가이 장수명 여기 상태와 더 낮은 상태 사이의 에너지 차이와 동일한 에너지를 갖는 파장을 갖는다면, 전자를 자극하여 광자를 방출하고 여기 상태로부터 떨어지게 할 수 있습니다.

전자가 낮은 상태로 떨어지도록 자극되면 광자는 자극 한 광자와 동일한 주파수, 위상, 편광 및 이동 방향으로 방출됩니다. 이것을 유도 방출이라고합니다. 이제 다른 원자를 자극 할 수있는 두 개의 광자가 있습니다. 다른 원자들은 자극을 받았고 그 다음에 Bam, 같은 파장의 많은 광자들이 존재합니다.

이것이 레이저가 일관된 빛을 만드는 방법입니다.

올바른 에너지 (흥분 상태와 낮은 상태의 차이와 같은 에너지)를 가진 광자가 원자를 공격하면 방출을 자극 할 수 있지만 흡수 (자극 흡수) 될 수도 있습니다. 흡수 될 확률은 자극을 유발할 가능성과 같습니다.

따라서, 자극 방출은 여기 상태에있는 전자의 수에 비례합니다.

자극 흡수는 낮은 상태의 전자 수에 비례합니다.

인구 반전이 필요합니다. 더 낮은 상태에서 더 많은 전자가 있으면 자극 된 방출보다 더 자주 자극이 흡수되어 광자가 고갈됩니다.

호기심이 생기면 Einstien A 및 B 계수를 사용하여 자연 방출 및 자극 방출 / 흡수의 가능성을 각각 설명합니다.