光怎么成为激光

问题更新日期：2024-11-05 04:36:02

问题描述

精选答案

激光的产生是光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。

微观粒子都具有特定的一套能级（通常这些能级是分立的）。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态（或者简单地表述为处在某一个能级上）。与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为ν=△E/h（h为普朗克常量）。

1.受激吸收（简称吸收）

处于较低能级的粒子在受到外界的激发（即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用，如与光子发生非弹 性碰撞），吸收了能量时，跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。

2.自发辐射

粒子受到激发而进入的激发态，不是粒子的稳定状态，如存在着可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率，自发地从高能级激发态（E2）向低能级基态（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率 ν=（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态、传播方向上的一致，是物理上所说的非相干光

其他回答

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光如何成为激光是通过光的放大过程实现的。首先，通过光源产生的光经过一个激光介质，如气体、固体或液体。

然后，通过外部能量输入或电子激发，光子在介质中被激发到一个高能级。

接下来，这些激发态的光子会与其他光子发生受激辐射，产生更多的光子，并且这些光子与初始光子具有相同的频率和相位。

最后，这些光子在光学谐振腔中来回反射，不断受到增强，形成一束高度聚焦、相干和单色的激光束。

其他回答

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光成为激光的过程主要涉及激发和放大。下面是光成为激光的基本原理：

1. 激发：通过外部能量源（例如电流或光）向介质中输入能量，使介质的原子或分子从基态跃迁到激发态。这通常通过光或电能激发介质实现。

2. 反转粒子分布：在激发过程中，将大量的原子或分子激发到激发态，形成反转粒子的分布。这个反转的粒子分布能够在被激励的系统中产生一个比较特殊的粒子浓度分布。

3. 反射和放大：通过在介质内部来回多次反射和放大光的过程，可以增强光的能量，进一步增加反转粒子的分布。

4. 震荡：将增强后的光引导到一个能够引起光的放大的区域，形成光的正反馈反应。这样，光就从介质中放射出来，形成一个聚焦的高能量光束，就是激光。

在激光器中，通常使用特定的介质和光学元件来实现这些过程。常见的激光器包括气体激光器、固体激光器、液体激光器和半导体激光器等，它们的原理和结构有所不同。

值得注意的是，激光的产生需要特殊的设备和技术，并且激光的使用也受到法律和安全规范的限制。