应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜    

小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 原子、分子&光学 » 为什么二能级系统不能产生粒子数反转
141/2返回列表12下一页
查看: 10525  |  回复: 13
只看楼主 @他人 存档 新回复提醒 (忽略) 收藏    在APP中查看

齐瑶瑶

新虫 (初入文坛)

[求助] 为什么二能级系统不能产生粒子数反转 已有1人参与

为什么二能级系统不能产生粒子数反转啊？
回复此楼

» 猜你喜欢

» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
1楼 2013-09-10 13:05:00
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

mshwangg

至尊木虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 690069175 at 2016-03-15 17:00:28
您的意思是利用脉冲泵浦就可以使二能级系统产生激光了？...

原则上是可以的，但没有意义。可以预见的原因：一个是泵浦波长接近出射波长；一个是需要泵浦功率很高才能反转，能量转化效率低；一个是这样的二能级系统只能工作于脉冲形式，其结果是输入一个大脉冲得到一个类似的小脉冲。这不就是骑驴找驴的事嘛，得不偿失

发自小木虫Android客户端
赞一下(4人) 回复此楼
8楼2016-03-16 05:36:57
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

mshwangg

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
华丽的飘过: 金币+3, 3q 2013-09-14 02:23:02
光与二能级原子系统的共振作用有三种：自发辐射，受激吸收，受激辐射。
当泵浦光作用于此原子时，上下能级的集居数经过短暂的瞬态振荡，达到平衡，即受激吸收=自发辐射+受激辐射，注意这是一个动态的平衡，这三个过程始终是在发生的。
受激吸收的光子数正比于上下能级粒子数差n1-n2，n1为下，n2为上。受激辐射则相反，正比于n2-n1。
建立动态平衡时，原子在不停地吸收光子的同时也放出同样数目的光子。因此，受激吸收不为零，则n1>n2，不能产生粒子数反转。
但是，在平衡建立前的瞬态振荡过程中，是可以存在粒子数反转的。
赞一下(3人) 回复此楼
2楼2013-09-10 17:33:43
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

mshwangg

至尊木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 690069175 at 2016-03-13 09:51:06
请问，辐射的时候是n2>n1吗？吸收辐射同时进行是n2=n1吗？...

上能级是否有粒子数分布决定是否有辐射，下能级是否有粒子数分布决定是否有吸收，上下粒子数差只是判断哪种过程占主导的依据

发自小木虫Android客户端
赞一下(1人) 回复此楼
4楼2016-03-14 06:03:45
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

virtualzx

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by 690069175 at 2016-03-13 09:51:06
请问，辐射的时候是n2>n1吗？吸收辐射同时进行是n2=n1吗？...

假设体系是一个纯态，所有光子都完全同相位，这就是简单的微分方程
d n1/dt=-d n2/dt=(A+1)n2-A*n1
n1+n2=N
解就是sin函数，体系在两个态之间振动。但是实际体系有环境的影响，很迅速地就会发生decoherence，最后就是达到稳定的A/(A+1)比例

发自小木虫IOS客户端
赞一下(1人) 回复此楼
9楼2016-03-16 08:05:32
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
普通回帖

690069175

金虫 (正式写手)

头儿
引用回帖:
2楼: Originally posted by mshwangg at 2013-09-10 17:33:43
光与二能级原子系统的共振作用有三种：自发辐射，受激吸收，受激辐射。
当泵浦光作用于此原子时，上下能级的集居数经过短暂的瞬态振荡，达到平衡，即受激吸收=自发辐射+受激辐射，注意这是一个动态的平衡，这三个过 ...

请问，辐射的时候是n2>n1吗？吸收辐射同时进行是n2=n1吗？
赞一下 回复此楼
镀金
3楼2016-03-13 09:51:06
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

690069175

金虫 (正式写手)

头儿
引用回帖:
4楼: Originally posted by mshwangg at 2016-03-14 06:03:45
上能级是否有粒子数分布决定是否有辐射，下能级是否有粒子数分布决定是否有吸收，上下粒子数差只是判断哪种过程占主导的依据
...

既然吸收占优势，那么如果泵浦能量足够大，是不是会逐渐形成辐射占优势，即粒子数反转了呢？
赞一下 回复此楼
镀金
5楼2016-03-15 07:57:21
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

mshwangg

至尊木虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 690069175 at 2016-03-15 07:57:21
既然吸收占优势，那么如果泵浦能量足够大，是不是会逐渐形成辐射占优势，即粒子数反转了呢？...

连续泵浦在开始的很短时间内可以形成反转，但很快就阻尼衰减到平衡值，即使泵浦功率增大最多也就是上下能级粒子数相等。脉冲泵浦可以达到反转，反转差取决于脉冲宽度和峰值。

发自小木虫Android客户端
赞一下 回复此楼
6楼2016-03-15 16:26:34
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

690069175

金虫 (正式写手)

头儿
引用回帖:
6楼: Originally posted by mshwangg at 2016-03-15 16:26:34
连续泵浦在开始的很短时间内可以形成反转，但很快就阻尼衰减到平衡值，即使泵浦功率增大最多也就是上下能级粒子数相等。脉冲泵浦可以达到反转，反转差取决于脉冲宽度和峰值。
...

您的意思是利用脉冲泵浦就可以使二能级系统产生激光了？
赞一下 回复此楼
镀金
7楼2016-03-15 17:00:28
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

690069175

金虫 (正式写手)

头儿
引用回帖:
8楼: Originally posted by mshwangg at 2016-03-16 05:36:57
原则上是可以的，但没有意义。可以预见的原因：一个是泵浦波长接近出射波长；一个是需要泵浦功率很高才能反转，能量转化效率低；一个是这样的二能级系统只能工作于脉冲形式，其结果是输入一个大脉冲得到一个类似的 ...

非常感谢
回复此楼
镀金
10楼2016-03-16 08:18:39
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 齐瑶瑶 的主题更新
141/2返回列表12下一页
普通表情 龙 兔 虎 猫
信息提示
关闭
请填处理意见
关闭