题目
1.解释自发辐射,受激吸收,受激辐射的概念。
1.解释自发辐射,受激吸收,受激辐射的概念。
题目解答
答案
答:1)自发辐射:原子开始处于高能态 E2,自发地从高能态跃迁至低能态且 E1,并发射频率为 v=(E2-E1)/h 的光子。 2)受激吸收:原子开始处于低能态,在 1 个频率为 v=(E2-E1)/h 的入射光子激发下,原子吸收了这个光子,跃迁至高能态。 3)受激辐射:原子开始处于高能态,在 1 个频率为 v=(E2-E1)/h 的入射光子激发下,原子从高能态跃迁至低能态,并发射 2 个完全相同的光子。
解析
本题考查对光子跃迁过程中三种基本过程的理解,即自发辐射、受激吸收、受激辐射。解题核心在于:
- 区分三种过程的触发条件(是否需要外界光子激发);
- 明确原子跃迁方向(高能态→低能态或低能态→高能态);
- 光子数量变化(发射或吸收的光子数)。
自发辐射
- 触发条件:无需外界光子,原子自发跃迁。
- 跃迁方向:原子从高能态 $E_2$ 跃迁至低能态 $E_1$。
- 光子行为:发射一个频率为 $\nu = \frac{E_2 - E_1}{h}$ 的光子。
受激吸收
- 触发条件:需外界光子激发(频率 $\nu = \frac{E_2 - E_1}{h}$)。
- 跃迁方向:原子从低能态 $E_1$ 跃迁至高能态 $E_2$。
- 光子行为:吸收一个入射光子。
受激辐射
- 触发条件:需外界光子激发(频率 $\nu = \frac{E_2 - E_1}{h}$)。
- 跃迁方向:原子从高能态 $E_2$ 跃迁至低能态 $E_1$。
- 光子行为:发射两个完全相同的光子(一个由激发产生,一个与入射光子同频)。