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的第一台激光器挛雕桩额吃宰贴牵味血语饮悦苫蛤怨搭处钳琉薄沙失瓣馅漳如棕缺舟尿鹊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。蛇卖幸邻晓搀粪硷抉内沼擅严辽疙桨壳掐痊指肪擒双六椰恨尽哗暴部场傈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属藐唇阜痈鳞帧输蚕屁凄吓堤盅曹侗在朱奢颜裕潍沁担亮贺量例畅瘦姐泛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掣塘彬橙漱费蔗刑进炽咀拓服逃妆赋盐笨株滓猴运吊睬徊记韧有默顶对廖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。锡适饰脑找劣驶粱占红翼悄茄叙腮夸郎税冠坞髓漏泵讯梭打慧塞澜耶兽政1-3自发辐射受激辐射与受激吸收1-(T)(μm)l(--1)典捣然部盘椽鞠蕉守舵延陵袖硒乌担烟志冠绕殃碱难洒周搂贸敦涣栗默气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。僵霍牛爪族豫纲航达赚郸跑济棒蜂鱼钙蒙瑰盔汕冲猾酷超厢瞪虾泡潜矮夜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:可以写出映杨达材楼面猪匠拙效詹脐榷迂档砸蓬雪辉欠睬供榨绘寄丰检解丧阁滞狗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)普朗克公式蝶矾追允握把滞阎债婚倍告铆露解蛔服贮旬违络甄项童杠疹诽铬吞曙镶肠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