课程总结——光电子学

1.自发辐射：处于高能级的原子在没有任何外场的情况下自发的跃迁到低能级，发出一个能量为hv的光子，这种光发射叫做自发辐射。（整个过程是个随机过程在频率相同，偏振方向及传播方向上有一定的任意性，光子能量大体上等于材料带隙，相位，方向各不相同）
2.受激辐射：处于高能级的原子在特定的能量外在电子的激励下从高能级跃迁到低能级，同时释放一个与外来光子处于同一光子态的光子。（一个入射光子，两个出射光子，辐射光子和入射光子同频率，同方向，同偏振状态—处于相同的光子态或相同光波模）
3.受激吸收：处于低能级的原子在外来光子的激励下，吸收一个光子并跃迁到高能级上的过程叫收激吸收。
4.产生光源的机制分为:1.热光源（白炽灯（黑体辐射））。2.非热光源（气体放电、金属蒸汽、同步辐射、固态发光）
5.激光：受激辐射光放大（受激辐射>受激吸收）
6.粒子数反转（居集数反转）：通常情况下，处于低能级E1的原子数大于处于高能级E2上的原子数，这时得不到激光的，为了得到激光，就必须使高能级E2的原子数大于低能级E1上的原子数目，因为E2上原子多，发生受激辐射，使光增强，为了达到这个目的，必须设法把基态的原子大量激发到亚稳态E2上，处于高能级E2的原子>低能级E1的原子数，这样就在E2和E1之间实现了粒子数反转。
7.热平衡状态下：服从波尔兹曼分布：n2-g2/g1n1<0,即高能级E2>低能级E1。
激光粒子数反转分布：n2-g2/g1n1>

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