粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，什么是粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布

來源：整理時間：2023-07-22 18:12:58 編輯：好學(xué)習(xí) 手機(jī)版

1，什么是粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布

因?yàn)樯夏芗壛Ｗ訑?shù)的消耗主要就是受激輻射，而腔內(nèi)損耗大的時候，laser不工作，即受激輻射中斷了，所以上能級粒子數(shù)能增加

什么是粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布

2，粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)飽和本質(zhì)上是怎么引起的

入射光越強(qiáng)，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)減少得越多，即反轉(zhuǎn)粒子數(shù)飽和。當(dāng)入射光達(dá)到飽和光強(qiáng)的時候，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度減小了一半，為小信號情況下的一半。具體過程見周炳坤《激光原理（第七版）》

你好！因題目不明確，無法作答。僅代表個人觀點(diǎn)，不喜勿噴，謝謝。

粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)飽和本質(zhì)上是怎么引起的

3，激光器中實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的條件是

1，激光物質(zhì)亞穩(wěn)態(tài)時間夠長；2，泵浦源功率夠大；3，泵浦效率夠高（激光物質(zhì)在亞穩(wěn)態(tài)時間內(nèi)吸收的能量夠大）。

泵浦的作用是實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，工作介質(zhì)的受激輻射，從而產(chǎn)生激光。關(guān)于激勵源，不同的激光器所采用的方式不同，固體激光器一般都是采用光激勵的方式，比如比較老的燈泵、以及現(xiàn)在比較多的半導(dǎo)體激光泵浦，氣體激光器現(xiàn)在大多都是氣體放電激勵，半導(dǎo)體激光器的話就是電流激勵了。

激光器中實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的條件是

4，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的條件

激活介質(zhì)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是通過化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，把能量轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ｗ拥恼駝幽芎娃D(zhuǎn)動能而實(shí)現(xiàn)的激光系統(tǒng)。產(chǎn)生化學(xué)激光必須具備的條件是：（1）在化學(xué)反應(yīng)中一定要釋放出能量。（2）化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量要能轉(zhuǎn)化為反應(yīng)產(chǎn)物分子的熱力學(xué)能，使其形成激發(fā)態(tài)粒子。（3）要求化學(xué)反應(yīng)達(dá)到特定能級的反應(yīng)速率快（即泵浦速率快），使生成的激發(fā)態(tài)粒子不致在發(fā)生激光之前由于自發(fā)輻射衰減或分子間碰撞傳能而消耗掉，這樣才能保證到達(dá)上、下能級粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)（即粒子能在高能級上發(fā)生積累）。（4 要求激發(fā)態(tài)粒子自發(fā)輻射的壽命極短，有足夠的躍遷概率。

5，激光工作物質(zhì)為什么 可以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)

這是激光工作物質(zhì)的一種屬性。低能級的粒子經(jīng)過泵浦激勵以一定的速率躍遷到高能級；躍遷到高能級的粒子經(jīng)過熱弛豫及自發(fā)輻射再回到低能級。當(dāng)粒子激勵向上躍遷的速率大于高能級粒子向下躍遷的速率，在高能級上的粒子越來越多，低能級的粒子越來越少，這樣就形成了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。講的比較通俗，希望能幫到你！

發(fā)光的本質(zhì)是物質(zhì)的原子或分子或離子處于較高的激發(fā)狀態(tài)時，能從較高能級向低能級過渡，并自發(fā)地把過多的能量以光子的形式發(fā)射出來的結(jié)果。這些粒子處于最低能量的狀態(tài)時為基態(tài)，吸收能量后處于較高能級時稱為受激發(fā)態(tài)。

6，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)基礎(chǔ)原理

高能態(tài)粒子數(shù)大于低能態(tài)粒子數(shù)的非熱平衡狀態(tài)。在熱平衡狀態(tài)下，粒子數(shù)按能態(tài)的分布遵循玻耳茲曼分布律：N?/N? =g?/g?·exp[-(E2-E1)/kT]式中k為玻耳茲曼常數(shù)，N2、g2和N1、g1分別為高能態(tài)E2和低能態(tài)E1的粒子數(shù)和統(tǒng)計(jì)權(quán)重。由于E2>E1，T>0，故N1>N2 ，即高能態(tài)上的粒子總少于低能態(tài)上的粒子數(shù)。于是原子系統(tǒng)的受激吸收過程總占優(yōu)勢。原子系統(tǒng)單位時間內(nèi)從輻射場所吸收的光子數(shù)總是多于受激發(fā)射產(chǎn)生的光子數(shù)。如果采用適當(dāng)?shù)募睿茐臒崞胶鉅顟B(tài)，使高能態(tài)粒子數(shù)多于低能態(tài)粒子數(shù)，即Δ=N2-N1>0，就說實(shí)現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，Δ稱反轉(zhuǎn)粒子數(shù)。粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是相對于熱平衡分布而言的。當(dāng)體系處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)時，受激輻射光子數(shù)多于被吸收的光子數(shù)，因此對光子數(shù)具有放大作用。一個激光器要實(shí)現(xiàn)激光運(yùn)轉(zhuǎn)，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是必要條件之一。從Δ>0可知，體系處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)時，體系的溫度T<0，因而說體系處于負(fù)溫度狀態(tài)。這是形式上的一種說法。實(shí)際上，在熱平衡狀態(tài)下，T不能取負(fù)值。但是體系處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)時，它并不處于熱平衡狀態(tài)。