實現粒子數反轉的條件？一般來說，粒子數反轉的實現依賴于兩個以上的能級：低能級粒子被高于高能級的泵浦能級泵浦到高能級。一般來說，我們可以用氣體放電來激發具有動能的電子來激發激光材料，這稱為電激發；也可以用脈沖光源照射光諧振腔內的介質原子，這稱為光激發；還有熱激發、化學激發等。各種勵磁模式可視為泵或泵。為了使激光連續輸出，需要連續泵浦以補充高能粒子向下躍遷的消耗。實現粒子數反轉的條件有哪些呢？

活性介質中粒子數反演是通過化學反應的熱效應將能量轉化為粒子振動能和旋轉能的激光系統。產生化學激光的必要條件是：（1）化學反應必須釋放能量。（2）化學反應釋放的能量應轉化為產物分子的熱力學能，形成激發態粒子。（3）為了保證達到上、下能級的粒子數的倒數（即粒子能在高能級聚集），要求化學反應達到比能級的反應速率要快（即泵速要快），使產生的激發態粒子在激光發生前不會因自發輻射的衰減或分子間碰撞的能量轉移而被消耗。（4）激發粒子的自發輻射壽命很短，有足夠的躍遷幾率。

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一般來說，粒子數反轉的實現依賴于兩個以上的能級：低能級粒子被高于高能級的泵浦能級抽到高能級。一般來說，我們可以用氣體放電來激發具有動能的電子來激發激光材料，這稱為電激發；也可以用脈沖光源照射光諧振腔內的介質原子，這稱為光激發；還有熱激發、化學激發等。各種勵磁模式可視為泵或泵。為了使激光連續輸出，需要連續泵浦以補充高能粒子向下躍遷的消耗。

粒子數反轉的粒子數反轉基礎原理？

高能態粒子數大于低能態粒子數的非熱平衡態。在熱平衡狀態下，粒子數隨能態的分布遵循玻耳茲曼分布規律：nΨ/n?=gΨ/g?·exp[-（e2-e1）/KT]，其中k是玻耳茲曼常數，N2、G2和N1、G1是高能態e2和低能態的粒子數和統計權重分別為E1。由于E2>e1、T>0、N1>n2，即高能態的粒子數少于低能態的粒子數。因此，原子體系的受激吸收過程始終占主導地位。從輻射場吸收的光子數總是大于受激發射產生的光子數。如果用適當的激發破壞熱平衡態，使高能粒子數大于低能粒子數，即Δ=n2-n1>0，則實現粒子數的反演，Δ稱為粒子數的反演。粒子數的反演與熱平衡分布有關。當系統處于粒子數反轉狀態時，受激光子的數目大于被吸收光子的數目，因此可以放大光子的數目。激光運轉的必要條件之一是粒子數的反轉。由Δ>0可知，當系統處于粒子數反轉狀態時，系統的溫度為T<0，因此系統處于負溫度狀態。這是一份正式聲明。實際上，在熱平衡中，t不能為負。但當系統處于粒子數反轉狀態時，不處于熱平衡狀態。

網站標題：放大實現粒子數反轉的條件實現粒子數反轉的條件？-創新互聯
本文來源：http://www.yijiale78.com/article34/jjepe.html

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