инверсия на населението

Население инверсия.

Когато случаен топлинна разпределението на енергия движение между атомите неравномерно. Някои от развълнувани атоми, която съответства на местоположението им при по-висока от основните енергийни нива. В условията на термично равновесие и отсъствието на външното електромагнитно поле повечето от атомите има минимална енергия. Образно казано, населението на по-горните нива на населението е по-малко от по-ниска.

Под влиянието на енергийни въздействия - повишаване на температурата, осветлението, бомбардиране с бързи частици - част от развълнувани атоми се увеличава, т.е. населението на по-горните нива се увеличава ... Този процес е илюстриран на Фигура 102, б.

Изглежда, че с повишаване на температурата може да се получи такова разпределение на частиците между нивата на която населението на горното ниво е по-голяма от долните. Но това не е така. В крайна сметка, възбудено състояние е нестабилно. Тъй като населението на горното ниво увеличава вероятността от спонтанни преходи, които са придружени от радиация.

През 1939 г. съветската физика Fabrikant предлага възможността за създаване на такова разпределение на енергия на частици, в които броят на основното състояние на възбудените атоми е по-голям от броя на атоми (фиг. 102, с). Това състояние се нарича състоянието на нивата на населението за инвертиране (от латинската inversio - оборот).

Нека да разберете какви специални свойства, присъщи на една държава с нива население инверсии.

Разпространение на светлината във веществото обикновено се проявява абсорбция на светлина. Това е така, защото на термодинамично равновесие на броя на възбудени атома в материал е много по-голям от броя на възбуден и по този начин повече фотони взаимодействат с спокоен глас атома, т. Е. абсорбиращата вещество.

Същият материал с обърната популация на възбудени атоми е броят на нива по-голям от броя на спокоен глас. Това намалява вероятността от фотони среща с спокоен глас атом, т. Е. Намалено вероятност на абсорбция фотон. Веществото става по-прозрачна или дори може да се разширят светлина. Всъщност, ако тя се движи фотон, чиято енергия е точно равен на разликата между енергиите на атома в държави (фиг. 102), след това взаимодейства с възбудено атом, фотон ще доведе стимулирани емисиите. В резултат на това, вторият ще бъде един и същ фотон. Взаимодействие с другите две възбудени атоми, тези две фотони причиняват мигане на два атома. В крайна сметка, вместо една фотон от веществото, преминало много фотони, която е по-силна светлина. Усилване на светлината, насърчавани от факта, че фотони с честота

абсорбира слабо вещество. Сряда се нарича активен, ако тя е по-голям от броя на фотоните стимулирани абсорбират номер.

Тези особености на околната среда и обърнат равнище на населението, са създадени през 1951 г. от VA Fabrikant, MM Vudynskim и F. A. Butaevoy.

През 1964 г. на Комитета за изобретения и открития тези учени дадоха на степента на отваряне, при което по-специално: "ИНСТАЛАЦИИ неизвестен досега феномена на амплификация на електромагнитни вълни при преминаване през средата, в която концентрацията на частиците или техните системи в горните нива на енергия съответстващ на възбудени състояния е прекомерно в сравнение с концентрацията в състояние на равновесие. "