【笔记总结】激光和固体的量子理论

1.激光

（1）激光原理

爱因斯坦的辐射理论：

自发辐射：原子从高能态向低能态跃迁，并发射光子的过程，即h_(v)=E₂ - E₁

受激辐射:受激辐射光放大是激光产生的基本机制.N₂₁=B₂₁ρ(v)N₂

受激吸收:N₁₂=B₁₂ρ_(v)N₁

爱因斯坦系数A_12、B_21、B₁₂之间的关系式：

A₂₁N₂+B₂₁ρ(v)N₂=B₁₂ρ(V)N₁

(2)产生激光的必要条件

粒子数反转：只有当N₂>N₁，受激辐射的光子数才能多于被吸收的光子数，而使受激辐射胜过受激吸收。

处于热平衡时，光吸收占主导地位，必须想方设法使粒子数布居反转，即粒子数反转。

粒子数反转具备条件：1.要有能实现粒子数反转的物质，即激活介质；2.要有必要的能量输入系统。

谐振腔：在介质两端各放一面反射镜，组成一个谐振腔，对光束方向以及频率进行有效的选择，这对激光的形成和光束特性有着重要的作用。

2.激光的特性及其应用

（1）方向性（强）

（2）单色性（好）

（3）相干性（好）

3。激光器的类型

铷玻璃激光器、CO₂ 激光器、氦-氖激光器 等等