вынужденное испускание

ВЫНУЖДЕННОЕ ИСПУСКАНИЕ (индуцированное испускание) - испускание фотонов частоты возбуждёнными атомами, молекулами и др. квантовыми системами под действием фотонов (внеш. излучения) такой же частоты. В. и. происходит в результате квантового перехода с более высокого уровня энергии на более низкий , где . Представляет собой процесс, обратный процессу поглощения излучения. Испущенное вынужденное излучение совпадает с вынуждающим не только по частоте, но и по направлению распространения, поляризации и фазе, ничем от него не отличаясь.

Понятие о В. и. было введено А. Эйнштейном (A. Einstein) в 1916 при рассмотрении термодинамич. равновесия совокупности частиц газа с эл--магн. излучением (при определ. темп-ре T). Такое равновесие, являющееся детальным (см. Детального равновесия принцип), осуществляется для излучательных квантовых переходов в результате равенства суммарного числа процессов спонтанного испускания и В. и. числу процессов поглощения фотонов для каждой пары уровней энергии и частиц. Эти процессы характеризуются вероятностью спонтанного испускания, зависящей только от свойств испускающих частиц, и вероятностями В. и. и поглощения (вынужденных переходов), зависящими не только от свойств частиц, но и от спектральной плотности энергии вынуждающего излучения u_v . Соответствующие вероятности равны: , где - Эйнштейна коэффициенты .Учёт В. и. наряду со спонтанным испусканием и поглощением позволил Эйнштейну вывести Планка закон излучения на основе квантовых представлений.

В условиях термодинамич. равновесия мало, однако в случае отсутствия термодинамич. равновесия при инверсии населённостей для соответствующей пары уровней энергии (когда населённость верх. уровня больше населённости ниж. уровня ) число процессов В. и. преобладает над числом процессов поглощения и интенсивность излучения частоты будет возрастать. На этом принципе основано действие генераторов монохроматич. излучения в оптич. и микроволновой областях спектра - лазеров и мазеров.

Лит. См. при ст. Излучение .M. А. Ельяшевич.

   <<      Предметный указатель      >>