为什么激光介质受激辐射产生的光子和外来光子完全相同?
2023-08-28 阅读 33
激光介质受激辐射产生的光子和外来光子之所以在性质上是相同的,是因为它们都遵循了光子的量子特性。
在激光介质中,激光的产生是通过受激辐射的过程实现的。当一个光子与介质中的原子或分子相互作用时,它可以激发介质中的原子或分子从一个能级跃迁到另一个能级,这个过程称为吸收。当一个原子或分子从高能级跃迁回低能级时,它会释放出一个光子,这个过程称为自发辐射。而当一个原子或分子处于已经被激发的状态时,它可以通过受激辐射的过程来跃迁回低能级,同时释放出一个光子。
在受激辐射过程中,已经被激发的原子或分子会受到外来光子的刺激,这个外来光子的能量和频率与原子或分子跃迁所需的能量和频率相匹配。当外来光子与已经被激发的原子或分子相互作用时,它可以促使原子或分子跃迁回低能级,并释放出与外来光子完全相同的光子。
因此,激光介质受激辐射产生的光子和外来光子在能量、频率、波长等方面是相同的,它们的量子特性是相同的。这是因为光子是量子粒子,遵循量子力学的规律,无论是通过自发辐射还是受激辐射产生的光子,都具有相同的性质。
更新于 2023年08月28日