Излучение спонтанное

В настоящее время известно много процессов, происходящих самопроизвольно, спонтанно. Эти процессы называются радиоактивными, так как они протекают по законам радиоактивного распада. К числу радиоактивных процессов относятся а-распад, р-распад (включая 7(-зах ват), у-излучение, спонтанное деление тяжелых ядер, а также испускание запаздывающих нейтронов и протонов. [c.101]

АП ИНТЕНСИВНОСТЬ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ — мощ-16U ность эл.-маги. излучения, спонтанно испускаемого, [c.160]

Высокая степень монохроматичности излучения обусловлена тем, что индуцированное излучение представляет собой резонансный процесс и в силу этого более привязано к центру полосы частот, чем излучение, спонтанно испускаемое атомом. Эти предпочтительные частоты возбуждают в свою очередь излучение на той же частоте, так что волна в квантовом генераторе содержит чрезвычайно узкий интервал частот или длин волн. [c.92]

Высокая монохроматичность. Так называют свойство излучать в очень узкой частотной полосе. Оно обусловлено тем, что стимулированное излучение лазера представляет собой результат резонансного процесса и в силу этого более узкополосно, чем излучение, спонтанно излучаемое средой. Излучение на предпочтительной частоте, в свою очередь, возбуждает излучение на той же частоте. Относительная ширина линии спектра излучения равна 10 ... 10 ед. [c.28]

Лазер с резонатором, подобно его аналогу в электронике, может рассматриваться как усилитель генерируемого внутри шума, обладающий высоким коэффициентом усиления. Для получения непрерывной генерации необходимо, чтобы усиление среды, возрастающее с ростом инверсной заселенности, было достаточным для компенсации потерь. Отрицательное ослабление, или усиление, на длине волны лазера обусловлено индуцированными переходами, или вынужденным излучением. Спонтанное излучение, происходящее на той же частоте, конкурирует с вынужденным излучением в отношении энергии, заключенной в возбужденных состояниях активной среды лазера. Так как спонтанное излучение произвольным образом истощает запасенную энергию, то оно представляет собой серьезный источник потерь, не связанный непосредственно с резонатором. [c.226]

Излучение Спонтанное / индуцированное [c.228]

Уравнение (1.203) можно отождествить с уравнением сохранения энергии (1.13), сформулированном в предыдущем параграфе при изложении основ феноменологического метода. При этом наглядно раскрывается физический смысл его правой части. Член, пропорциональный /и(5), — это количество энергии излучения, спонтанно излучаемой единицей объема вещества за единицу времени. Член, пропорциональный Ва,(Г) —равен количеству поглощенной радиационной энергии минус энергия индуцированного излучения в единице объема за единицу времени. [c.72]

Эта функция формы линии описывает также форму самой линии спонтанного излучения. Спонтанное излучение имеет такую форму для всех направлений излучения и для любой поляризации. Это можно показать с помощью следующих рассуждений. Выделим один вакуумный осциллятор частоты со с заданными направлением и поляризацией. Все остальные осцилляторы обусловливают практически такое же случайное возмущение, как и раньше, следовательно, затухание и форма [c.107]

Другими словами, спонтанное излучение А составляет только 1/Пср часть вынужденного излучения Bpv. Далее, Пср очень велико для низких частот теплового излучения и высоких температур, когда [c.322]

Первое (ограниченное) определение утверждает, что полное испускание представляет собой сумму индуцированного излучения и спонтанного, тогда как полное поглощение является только индуцированным поглощением. Эта формулировка приводит [c.325]

К равенству единице отношения излучательной способности к поглощательной только в условиях черного тела, т. е. при равенстве излучательно-поглощательных условий. Второе определение утверждает, что полное поглощение — это индуцированное поглощение минус вынужденное излучение, т. е. вынужденное излучение рассматривается как отрицательное поглощение. Полное излучение — это просто спонтанное излучение. Это второе определение, по-видимому, справедливо для любых условий теплового излучения независимо от того, существует или не существует равновесие. Кроме того, второе определение лучше соответствует экспериментальному определению поглощения. Экспериментально нет возможности отделить индуцированное поглощение от вынужденного излучения. [c.326]

Если атому, находящемуся на основном уровне ео, сообщить энергию, он может перейти на один из возбужденных уровней. Наоборот, возбужденный атом может самопроизвольно (спонтанно) перейти на один из нижележащих уровней, испустив при этом определенную порцию энергии в виде кванта света (фотона). Если излучение происходит при переходе атома с уровня энергии е на уровень е , то частота испускаемого (или поглощаемого) кванта света [c.119]

Именно такие спонтанные процессы излучения и происходят в нагретых телах. Нагрев переводит часть атомов в возбужденное состояние и при переходе в нижние состояния они излучают свет. Это излучение атомов происходит независимо друг от друга. Кванты света хаотически испускаются атомами в виде так называемых волновых цугов, которые не согласованы друг с другом во времени и имеют различную фазу. Поэтому спонтанное излучение некогерентно. [c.119]

Кроме спонтанного излучения возбужденного атома существует индуцированное (вынужденное) излучение, когда атомы начинают излучать энергию под действием внешнего электромагнитного поля. Явление вынужденного излучения дает возможность управлять излучением атомов с помощью электромагнитных колебаний и таким путем усиливать или генерировать когерентное световое излучение. [c.119]

Спонтанное и вынужденное испускание, поглощение. Если данный атом в произвольный момент времени t находился в возбужденном энергетическом состоянии Е , то через интервал времени dt этот атом может либо остаться в том же состоянии, либо самопроизвольно (спонтанно) перейти в нижнее основное состояние с энергией El (рис. 15.1). При этом возникает фотон с энергией hv — = 2 — 1- Испускание подобного рода — испускание света атомами при их самопроизвольном переходе с возбужденных уровней на более низкие энергетические уровни — называется спонтанным испусканием (излучением). Поскольку спонтанный переход происходит независимо от действия внеш- [c.339]

Так как спонтанные переходы одного и того же атома в разные моменты времени, а также разных атомов в одно и то же время никак не взаимосвязаны, то очевидно, что между фазами и амплитудами спонтанно излучаемых волн не будет никакой закономерной связи, т. е. спонтанное излучение некогерентно. [c.339]

Этот процесс называется поглощением. В отличие от спонтанного излучения вероятность вынужденного перехода с основного состояния в возбужденное будет пропорциональна плотности излучения, вызвавшего этот переход. [c.339]

В дальнейшем возможен спонтанный переход атома из состояния Ез в основное состояние Ei с излучением энергии [c.364]

Усиление света с помощью трехуровневой системы. Рассмотрим трехуровневую систему (рис. 17.4) . Под действием оптического излучения с энергией hv = — Ei атомы переходят из состояния i в состояние 3. Из состояния 3 возможны спонтанные переходы в 2 и в Ех. Из состояния 2, в свою очередь, возможны спонтанные переходы в состояние ,. Чтобы получить инверсную заселенность между уровнями Ei и состояние Е должно быть более долгоживущим по сравнению с 3, т. е. должны удовлетворяться следующие условия [c.383]

Часть энергии излучения лампы накачки с частотой = = ( 3 — Ei)/k (эта частота соответствует частоте зеленого света) расходуется для накачки, т. е. для создания состояния с отрицательной температурой. Атомы, находящиеся в возбужденном состоянии 3, отдавая часть своей энергии кристаллической решетке, безызлучательно переходят в метастабильное состояние 2- Затем, излучая красный свет с длиной волны I = 6943 А, атомы могут спонтанно перейти в основное состояние. Так возникает красная флуоресценция кристалла рубина. [c.384]

Достаточно одному атому хрома совершить спонтанный переход с метастабильного уровня на основной с испусканием фотона, как возникает лавина фотонов, вызванная индуцированным излучением атомов хрома, находящихся в метастабиль-ном состоянии. Если направление движения первичного фотона строго перпендикулярно плоскости зеркала на торце рубинового цилиндра, то первичные и вторич- [c.316]

Спонтанное излучение 314 Статика 32 Статор 196 [c.364]

Этот вывод формулы Планка имеет большое познавательное значение. Для того чтобы получить ее таким способом, потребовалось ввести новое понятие вынужденного излучения. Справедливость окончательного выражения доказывает существование этого излучения. Это приходится специально отметить, так как долгое время попытки экспериментального обнаружения вынужденного излучения в оптическом диапазоне не приводили к успеху. В то же время в радиодиапазоне превалирует вынужденное излучение, а спонтанное излучение играет роль шума. [c.429]

Спонтанное и нндуцнроваииое излучения. Излучение, испускаемое при самопроизвольном переходе атома из одного состояния в другое, называется спонтанным излучением. Спонтанное излучение различных атомов происходит некогерентно, так как каждый avow начинает и заканчивает излучение незаьнснмо от других. [c.314]

П. к. лазерного пучка определяет статистич. связь между значениями поля не в произвольных точках пространства, а в разных точках поперечного сечения пучка. Вдоль направления распространения лазерного пучка статистич, связь определяется временной когерентностью излучения. Спонтанные шумы, возбуждение многих поперечных мод приводят к тому, что поперечная пространственная структура лазерных пучков становится случайной, а их поле излучения оказывается не полностью когерентным в пространстве. Вместе с тем масштаб поперечных корреляций лазерного излучения (поперечный радиус когерентности, радиус корреляции) значительно превосходит соответствующий масштаб аелазерных источников излучения. По величине отношения значений радиуса корреляции к радиусу пучка лазерного излучения различают два предельных случая излучения многомодового по поперечным индексам и одвомодо-вого. [c.152]

Данная глава, как мы условились в разд. 1.5, посвящена взаимодействию излучения с веществом. Это очень широкая область науки, иногда называемая фотофизикой. Здесь мы ограничимся обсуждением лишь явлений, имеющих непосредственное отношение к веществу, используемому как активная среда лазера. Вводный раздел посвящен теории излучения черного тела, на которую опирается вся современная физика излучения. Затем мы рассмотрим элементарные процессы поглощения, вынужденного излучения, спонтанного излучения и безызлучательной релаксации, На первом этапе это изучение будет проводиться ради простоты для разреженных сред и малой интенсивности излучения. Кроме того, будем вначале считать, что среда состоит только из атомов. Затем будут рассмотрены случаи высокой интенсивности излучения и плотных сред (когда возникают такие явления, как насыщение, суперизлучение, суперлюминесценция и усиленное спонтанное излучение). В последнем разделе мы обобщим некоторые из полученных результатов на более сложный случай молекулярной системы. Некоторые весьма важные, хотя и не столь общие вопросы, касающиеся фотофизики полупроводников, молекул красителей и центров окраски, мы кратко обсудим в гл. 6 непосредственно перед рассмотрением соответствующих лазеров. [c.25]

Соотношение (7.10 ) представляет собой закон сохранения энергии при стационарной генерации лазера. Действительно, левая часть уравнения (7.10 ), т. е. величина Р, представляет собой мощность накачки, необходимую для поддержания активного элемента в инверсном состоянии. Иначе говоря, это число возбуждений, которое создается накачкой в единицу времени. Правая же часть уравнения (первое слагаемое) (7.10 ) представляет собой полную мощность излучения (спонтанного и вынужденного), выделяющегося на потерях по всем модам системы и гибелы> возбужденных состояний в результате безызлучательных переходов (второе слагаемое). [c.53]

В сравнении с накачивающим и лазерным излучением излучение спонтанной флуоресценции несёт с собой меньшую энергию и большую энтропию, поэтому последнее выражение можно переписать в приближённом виде [c.150]

Г- 8 (II. у) J2 Jt.Np з9 P .Pu , з9 и равновесные нх количества определяются соотношением скорости их образования и последующего а-распада. Нейтроны, обеспечивающие образование Np и Рп из природного Т., обязаны своим во п1икповением космич. излучению, спонтанному делению ядер урана и реакциям типа (а, п) между г4-частип ами, испускаемыми С и легкими ядрами примесей, входящими в состав урановых руд. [c.196]

Горизонтальные линии соответствуют энергетическим уровням молекул, точки — начальным состояниям, стрелки — фотонам. Стрелка, направленная вверх, изображает поглощение фотона, а направленная вниз — излучение спонтанное излучение изображается тонкими стрелками. Процессы а, ж, и, к, л — параметрические, они приводят к квантовой корреляции между разночастотными компонентами поля (этот же эффект дает двухфотонное излучение г, д, е) а, ж — параметрическое и гиперпараметрическое рассеяния б, в, и — стоксово, антистоксово и когерентное комбинационные рассеяния г — вынужденные, спонтанные и спонтанно-вынужденные двухфотонные переходы д — каскадный переход е — интерференция одно- и двухфотонного переходов, которая приводит к появлению у поля третьего момента э — гиперкомбинационное рассеяние к и л — одно- и двухфотонная резонансная флуоресценция. [c.34]

Рассмотрим теперь не единичный атом, а среду из атомов. Обозначим через и Л з числа атомов в единице объема на уровнях 11 и 2 соответственно. Допустим, что в среде распространяется плоская монохроматическая волна, частота которой определяется условием Йсо = 2 — За время й1 — йхЬ, где V — скорость распространения,, г йх — расстояние, пройденное волной, с нижнего уровня на верхний переходит в среднем и (со) В Мх й1 атомов и такое же число фотонов поглощается. Из-за индуцированного излучения с верхнего уровня на нижний перейдет и (со) Л атомов и родится такое же число с ютонов той же поляризации и направления распространения, что и у рассматриваемой волньг. Фотоны, излученные спонтанно, а также фотоны, индуцированные другими волнами, можно не учитывать, так как среди них только ничтожная часть распространяется в нужном направлении и обладает нужной поляризацией. Увеличение числа с ютонов в единице объема при прохождении волной расстояния йх = и Ш представится выражением [c.710]

В источниках индуцированного О.п. используют как сбанчированные, так и однородные по плотности пучки ч-ц. В ондулятор подаётся внеш. эл.-магн. волна, напр. свет. Если сгустки пучка ч-ц, сгруппированного на входе в ондулятор, попадают в тормозящие фазы электрич. поля E эл.-магн. волны (поперечная составляющая скорости ч-цы, определяемая в основном полем ондулятора, направлена под острым углом к Б), то они отдают свою кинетич. энергию эл.-магн. волне, усиливая её (обратный Комптона эффект). Энергия усиленной волны представляет собой сумму энергий внеш. излучения, спонтанного когерентного О. и. и индуцированного О. и. Энергия последнего не равна нулю только в той области, где существует усиливаемая волна. Это означает, что индуцированное О. и. испускается в направлении распространения внеш. волны. Если поле излучения сгустков ч-ц I < 1-Е , то все др. хар-ки индуцированного О. и. совпадают с хар-ками усиливаемой волны. [c.488]

СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (спонтанное испускание), самопроизвольное испускание эл.-магн. излучения атомами и др. квант, системами, находя-пщмися на возбуждённых уровнях энергии (см. Квантовый переход). В отличие от вынужденного излучения, С. и. не зависит от воздействия на квант, систему внеш. эл.-магн. излучения, и его закономерности определяются исключительно св-вами самой системы подобно др. типам спонтанных (самопроизвольных) процессов (напр., ра- [c.716]

При высоких частотах или низких температурах, где1, а Пер становится малым, спонтанное излучение больше вынужденного. Спонтанное излучение является в значительной степени квантовым процессом и поэтому предсказывать свойства теплового излучения, основываясь на классических методах (законе Рэлея — Джинса или соотношениях Друде — Зенера), не удается. [c.322]

Излучение, обусловленное спонтанными переходами атомов в основное состояние, не вносит существенного вклада в величину шггенсивности лазерного излучения и поэтому при вычислении суммарной интенсивности им можно пренебречь. [c.380]

V Интенсивность лазерного излучения. При увеличении мощности накачки увеличивается интенсивность лазерного излучения. Однако такое увеличение имеет предел. Это обусловлено тем, что по мере увеличения чггсла атомов в метастабпльном состоянии возрастают процессы спонтанного излучения, в результате чего, уменьшается инверсия налесснности, приводящая к уменьшению интенсивности излучения. Энергия излучения рубиновых лазеров по сравнению с газовыми больше и может достигнуть 10 Дж и более, что связано с большей концентрацией активных атомов в рубине, чем в газе. Из-за очень малой длительности излучения в рубиновых лазерах такая энергия создает мощность порядка 10 Вт/см . [c.388]

Следует заметить, что приведенные оценки (сТког = 3+30 см) хорошо согласуются с результатами эксперимента при использовании обычных источников света (например, газоразрядной плазмой низкого давления), но не лазеров. Эффект генерации в лазере связан с выкужденкым излучением, а не со случайными (спонтанными) переходами, которые рассматрипа.т1ись при построении тех или иных статистических схем. Для лазера T or значительно больше, чем для обычных источников света. Это демонстрируется опытом с неон-гелиевым лазером, в котором интерференция наблюдается при разности хода в несколько десятков метров (см. 5.6). [c.189]

Кроме спонтанных излучачельных переходов должны иметь место переходы с -го на т-й уровень, сопровождающиеся погло-п еЕ1ием излучения атомной системой. Е1е составляет труда оценить скорость dN /At процесса поглощения излучения, используя принятое статистическое описание. Д.1я этого обозначим через Bnmifi, соответствующую вероятность перехода, а через N ч (. атомов на -м уровне. Нужно также учесть, что каждый атом черпает энергию из окружающей среды, т.е. эти переходы происходят под действием некоторой вынуждающей силы. Тогда для процесса поглощения энергии, сопровождающегося вынужденным переходом с п-го на т-й уровень, справедливо соотно- [c.427]

Оптика (1977) -- [ c.339 , c.380 ]

Физика твердого тела (1985) -- [ c.316 ]

Лазеры сверхкоротких световых импульсов (1986) -- [ c.16 , c.19 , c.24 ]

Оптика (1986) -- [ c.437 ]

Статистическая оптика (1988) -- [ c.139 , c.142 , c.146 ]

Введение в нелинейную оптику Часть2 Квантофизическое рассмотрение (1979) -- [ c.268 ]

Задачи по термодинамике и статистической физике (1974) -- [ c.3 , c.3 , c.6 , c.15 , c.16 , c.20 ]

Введение в физику лазеров (1978) -- [ c.12 , c.25 , c.58 ]

Краткий справочник по физике (2002) -- [ c.238 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...