Каким веществом можно использовать для создания лазерного света, где атомы могут быть в основном состоянии с энергией

Barbos

36

Для создания лазерного света можно использовать вещество, в котором атомы находятся в метастабильном состоянии с энергией \(E_1\) в основном состоянии. В таких веществах возможен процесс светового усиления, называемый инверсной заселенностью, который позволяет генерировать лазерное излучение.

Один из примеров такого вещества - гелий-неоновый (HeNe) газовый лазер. Он состоит из смеси газового гелия и неона в определенных пропорциях, содержащих атомы с разными энергетическими уровнями.

Процесс генерации лазерного излучения в гелий-неоновом лазере начинается с возбуждения атомов гелия с помощью электрического разряда. При этом энергия помогает перевести атомы гелия в метастабильное состояние с энергией \(E_1\).

Затем, возбужденные атомы гелия переходят в метастабильное состояние. Значит энергия передается в атомы неона, которые находятся в основном состоянии. Атомы неона поглощают эту энергию и переходят на более высокий энергетический уровень.

Далее, атомы неона в возбужденном состоянии возвращаются на основной энергетический уровень и излучают фотоны света. Фотоны затем проходят через оптический резонатор, где они усиливаются взаимодействием с другими возбужденными атомами неона и отражаются от зеркал, создавая узкую и монохроматическую пучность лазерного излучения.

Таким образом, гелий-неоновый газовый лазер использует инверсную заселенность атомов гелия и неона, где атомы гелия находятся в метастабильном состоянии с энергией \(E_1\), для создания лазерного света. Этот процесс основан на взаимодействии атомов газа, вследствие которого происходит усиление фотонов света и генерация лазерного излучения.