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光和物質(zhì)的三種相互作用及愛因斯坦關(guān)系式
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發(fā)表時(shí)間：2018-03-03 14:37:00
1917年,愛因斯坦在光量子論的基礎(chǔ)上,從另一個(gè)角度同樣導(dǎo)出了普朗克公式,在推導(dǎo)過首先提出了自發(fā)輻射,受激輻射和受激吸收的概念,見圖2.2,建立了光與物質(zhì)相互作用的病新模型。因此,式(2.2)表示的黑體輻射實(shí)質(zhì)上可以看做是輻射場(chǎng)與構(gòu)成黑體的物質(zhì)原子相互作用的結(jié)果。在此我們抽象出兩個(gè)能級(jí)為E1和E2的原子系統(tǒng)(E2>E1)來(lái)討于論自發(fā)射、受激輻射和受激吸收這三種相互作用的特征,并設(shè)處于這兩個(gè)能級(jí)的原子數(shù)密度分別為n1和n2t。
處于高能級(jí)的一個(gè)原子在沒有外來(lái)光子的情況下,自發(fā)地向E1能級(jí)躍遷,并發(fā)射出一個(gè)能量為h的光子,這種過程叫做自發(fā)輻射過程通常用An來(lái)描述自發(fā)輻射躍遷幾率。A2定義為單位時(shí)間內(nèi)n2個(gè)高能態(tài)上的原子發(fā)生自發(fā)躍遷的原子人射光htE2-E1de數(shù)dr與n2的比值,即A2=()dn223)式中,(dn2)n為自發(fā)輻射引起的由人射光:一方、E2向E1躍遷的原子數(shù)。
應(yīng)該指出,處在高能級(jí)的原子何時(shí)自發(fā)地發(fā)射光子帶有偶然性,其相受激輻射光hv=E1-()受激輻射位、偏振態(tài)及傳播方向沒有確定的相,原子的自發(fā)輻射受激輻射、受激吸收示意.
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