受激辐射的光——激光

激光在自然界中本来就存在吗？激光打标机、激光雕刻机、激光切割机等激光设备都与激光有关,那么激光又是怎么来的呢？

最早提出激光理论的是爱因斯坦。他于1917年在研究光的辐射过程中,提出了“受激辐射”的概念,奠定了激光的理论基础。这种比太阳光表面的亮度还要强10亿倍以上的光,就是激光。激光具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性。

激光是如何形成的呢？众所周知,任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子（原子、分子或离子）吸收了适当频率外来能量（光）被激发而跃迁到相应的高能级上（受激吸收）后,将多余的能量以光子形式释放出来。光在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来（受激辐射）,被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致,这就意味着外来光得到了加强,我们称之为光放大。显然,如果通过受激吸收,使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多（粒子数反转）,这种光的放大现象就越明显,这时就有可能形成激光了。

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