能級 物質是由原子組成，而原子又是由原子核及電子構成。電子圍繞著原子核運動。而電子在原子中的能量不是任意的。描述微觀世界的量子力學告訴我們，這些電子會處于一些固定的“能級”，不同的能級對應于不同的電子能量，離原子核越遠的軌道能量越高。此外，不同軌道可最多容納的電子數(shù)目也不同，例如最低的軌道（也是最近原子核的軌道）最多只可容納2個電子，較高的軌道上則可容納8個電子等等。 2、躍遷電子可以通過吸收或釋放能量從一個能級躍遷到另一個能級。例如當電子吸收了一個光子時，它便可能從一個較低的能級躍遷至一個較高的能級。同樣地，一個位于高能級的電子也會通過發(fā)射一個光子而躍遷至較低的能級。在這些過程中，電子釋放或吸收的光子能量總是與這兩能級的能量差相等。由于光子能量決定了光的波長，因此，吸收或釋放的光具有固定的顏色。 3、自發(fā)輻射指高能級的電子在沒有外界作用下自發(fā)地遷移至低能級，并在躍遷時產(chǎn)生光（電磁波）輻射，輻射光子能量為hv=E2-E1，即兩個能級之間的能量差。 這種輻射的特點是每一個電子的躍遷是自發(fā)的、獨立進行的，其過程全無外界的影響，彼此之間也沒有關系。因此它們發(fā)出的光子的狀態(tài)是各不相同的。這樣的光相干性差，方向散亂。 4、受激吸收受激吸收就是處于低能態(tài)的原子吸收外界輻射而躍遷到高能態(tài)。 電子可通過吸收光子從低能級躍遷到高能級。 普通常見光源的發(fā)光（如電燈、火焰、太陽等的發(fā)光）都是由于物質在受到外來能量（如光能、電能、熱能等）作用時，原子中的電子吸收外來能量而從低能級躍遷到高能級，即原子被激發(fā)。激發(fā)的過程是一個“受激吸收”過程。 5、受激輻射受激輻射是指處于高能級的電子在光子的“刺激”或者“感應”下，躍遷到低能級，并輻射出一個和入射光子同樣頻率的光子。受激輻射的最大特點是由受激輻射產(chǎn)生的光子與引起受激輻射的原來的光子具有完全相同的狀態(tài)。它們具有相同的頻率，相同的方向，完全無法區(qū)分出兩者的差異。這樣，通過一次受激輻射，一個光子變?yōu)閮蓚�相同的光子。這意味著光被加強了，或者說光被放大了。這正是產(chǎn)生激光的基本過程。光子射入物質誘發(fā)電子從高能級躍遷到低能級，并釋放光子。入射光子與釋放的光子有相同的波長和相位，此波長對應于兩個能級的能量差。一個光子誘發(fā)一個原子發(fā)射一個光子，最后就變成兩個相同的光子。 6、受激吸收和受激輻射之間的關系那么到底原子吸收外來的光子后，是表現(xiàn)為受激吸收呢還是受激輻射呢？在一個原子體系中，總有些原子處于高能級，有些處于低能級。而自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子既可以去刺激高能級的原子使它產(chǎn)生受激輻射，也可能被低能級的原子吸收而造成受激吸收。因此，在光和原子體系的相互作用中，自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收總是同時存在的。 如果想獲得越來越強的光，也就是說產(chǎn)生越來越多的光子，就必須要使受激輻射產(chǎn)生的光子多于受激吸收所吸收的光子。怎樣才能做到這一點呢？我們知道，光子對于高低能級的原子是一視同仁的。
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