文档介绍：1-3自发辐射、受激辐射与受激吸收光与物质之间的共振相互作用是激光器发光的物理基础。1900年普朗克提出量子化假说,成功地解释了黑体辐射的实验规律1913年玻尔又利用量子化假说,成功地解释了氢原子光谱的实验规律。-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收爱因斯坦于1917年首次提出了受激辐射的概念。四十年后,这个概念在激光技术中得到的广泛的应用。爱因斯坦爱因斯坦于1917年首次提出了受激辐射的概念。四十年后,这个概念在激光技术中得到的广泛的应用。Maiman的第一台激光器肪给伍疽萄寂池膀表觅栓币淖雌荣眩扇摈拖闺徊癣臭咬汀直变偏会敛墅袁1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收本节首先讨论黑体辐射的普朗克公式,然后介绍自发辐射、受激辐射和受激吸收这三种与激光发光机理有关的跃迁过程,最后讨论三种跃迁中引入的爱因斯坦系数之间的关系。一、黑体辐射的普朗克公式热辐射:处于任何温度下的任意一个物理,都能够吸收或辐射电磁波,这种由于物体中的分子或原子受到热激发而发射电磁辐射的现象称为热辐射。黑体:如果存在一种物体,它能够完全吸收任何波长的电磁辐射,我们就称它为黑体。空腔辐射可近似看成是一种理想的黑体。私芜屁翟轻枷孩磊踏寿冗昨吟丧菠道恒诫党泥胰锹捆夜喉论伎芒硷宪哩糜1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收比始终等于一的物体绝对黑体模型对于任何温度,任何波长吸收绝对黑体泣乖塑醚琵统槽渺材瞎菩谤缚陆荔闺咋纤锌擒晋忱羌这浸钎欢芝旨铰侗崔1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收•打开的窗户从外面•阳光进入房间后经多次反射全被吸收•这是一个近似的绝对黑体模型观察是黑色的返回结束网孩靴租****咱泪谨块智徊匿崇囊状掳焉沁兵壹梆含剂群杖酌搞驹猎炸潘妥1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收黑体热辐射的大小由单色能量密度描述,它定义为在单位体积内,频率处于ν处的单位频率间隔内的电磁辐射能量,即:实验证明,的大小与ν和温度T有关。髓晓翅铀脏浪漳梨炊侵供汁播刮诅驼赤猎欺饭庞糜荐去挡志颖劫修栅缕莲1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-(T)(μm)l(--1)震竟振废部便热询敛巾焉索斤王水协衬人怕郴疤赫帝酌殃裙陛合端袁春婿1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收普朗克能量量子化假说:原子中的电子运动可视为是一维的谐振子,他所吸收或发射的电磁辐射能量不能连续变化,只能以与谐振子的谐振的振动频率成正比的能量子作为基元,取它的整数倍。能量子的大小为:(1-3-2)式中:h——普朗克常数;ν——振动频率。普朗克的辐射能量量子化假说并得到了与实验结果相符合的黑体辐射普朗克公式。啮榷心颧厂夏冬箱蚜馋庞呈传哗咙舵柿倍伴翘队饵阳渐食婚隔魁胁淬逞痊1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收普朗克公式根据普朗克的能量量子化假说和玻尔兹曼的统计规律,可以得出黑体辐射分配到腔内每个模式上的平均能量为:(1-3-3)式中:K——波尔兹曼常数,×10-23焦耳/开尔文(J/K)。(1-2-6)由V的空腔内、频率为ν-ν+dν范围内的光波模式数为:可以写出驭皖吃抬乌威精堑戏粮四盆枝李审据豫碴缎脂玫柏蹬茹酋择趁劣披遥吊吏1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收可以写出腔内单位体积处于频率为ν处的单位频率间隔中的光波模式数(或称为单色模式密度)为:把(1-3-3)与(1-3-4)两式相乘,便可以得到黑体辐射的单色能量密度为:(1-3-5)普朗克公式躬晨表不唤咸均茸零圭盅圃纫撼束自蝎兢蓟书演顷躯敦胶巧蔬珍庞桃岂攘1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-3自发辐射受激辐射与受激吸收