Двухуровневая модель лазера. Методические материалы Информация о модуле Печать Назад
Демонстрационная модель позволяет моделировать квантовые процессы, возникающие при распространении резонансного светового пучка в квантовой системе с двумя энергетическими уровнями. Иллюстрируется принцип лазерной генерации.
В квантовой системе с двумя выделенными уровнями при взаимодействии с излучением могут происходить различные процессы.
Поглощение кванта света. В этом случае система переходит с нижнего энергетического уровня на верхний.
Спонтанное излучение при самопроизвольном переходе с верхнего уровня на нижний. Спонтанное излучение различных атомов не согласовано (некогерентно) по фазам и происходит в различных направлениях. Частоты поглощаемых или самопроизвольно испускаемых квантов определяются разностью энергий двух уровней: hν = En – Em.
Вынужденное или индуцированное излучение с верхнего уровня на нижний. Этот процесс является физической основой работы лазера. При вынужденном излучении в результате взаимодействия атома с фотоном получаются два совершенно одинаковых (когерентных) фотона, распространяющихся в одном и том же направлении и имеющих с точки зрения волновой теории одну и ту же частоту, фазу и поляризацию.
Все три вида процессов происходят в двухуровневой среде при прохождении
