こんにちはゲストさん。会員登録(無料)して質問・回答してみよう!

締切り済みの質問

反転分布の必要性について

レーザーの発振条件に反転分布というものがあり、これは基底状態(≒レーザー下準位)にある原子密度n1より励起状態(レーザー上準位)にある原子密度n2の方が多い状態、つまりn2-n1>0であるような状態を作り出すことだそうですが、なぜこの条件になるのでしょうか?
ものの本にはこの状態を作り出す必要性として「吸収より放出の方が多い状態にするために・・」などと書かれていましたが、そもそも下準位にある原子が吸収する波長と、上準位にある原子がレーザー遷移で放出する波長は異なり、誘導放出は後者のレーザー遷移に伴って起こる現象なので、純粋にn2の原子数だけで放出量が決まってしまい、吸収量との相対的な関係(n2-n1)を考えるというのは意味がわかりません。発振させるのになぜn1との関係が必要なのでしょうか。
この考え方、どこが誤っているのでしょうか、詳しい方ご教示ください。

投稿日時 - 2013-12-19 14:49:42

QNo.8392718

困ってます

このQ&Aは役に立ちましたか?

0人が「このQ&Aが役に立った」と投票しています

回答(4)

ANo.4

>そもそも下準位にある原子が吸収する波長と、上準位にある原子がレーザー遷移で放出する波長は異なり、
以前同一の質問をされた時にも書きましたが基本的には一緒です。

>発振させるのになぜn1との関係が必要なのでしょうか
光(光子)が吸収される頻度がn1と関係するからです。

投稿日時 - 2013-12-23 02:45:09

まあ気が変わったから本題のヒントでも出しておきましょうか。

エントロピー増大の法則とフェルミ分布です。
これでわからないなら基礎学力が足りません。

投稿日時 - 2013-12-20 03:36:59

え?なんでそんなに上から目線?

レーザーって間接遷移じゃないと(ry
おっと、YAG知ってるんだったらこれくらい知っていて当たり前か

もちろん材料的な方位によるギャップとかも分かった上で言ってるんだよね?

投稿日時 - 2013-12-20 02:55:44

???

間接遷移?直接遷移?

どっちを言っているか自分の中ではっきりさせてください

投稿日時 - 2013-12-19 15:32:50

補足

半導体レーザの話ではありません。
固体レーザ、例えば3準位レーザーのYb:YAGで説明いただければ結構です。

投稿日時 - 2013-12-19 20:56:38

あなたにオススメの質問