授课教案 第一章光与物质相互作用基础 Z.hv 感应光子 E E ()受激吸收 图1.6原子辐射跃迁示意图 五、受激辐射和自发辐射的区别 自发辐射：大量原子的自发辐射光场的相位无规则分布，传播方向和偏振方向均 无规则分布，光场不相干。即自发辐射的光场能量平均分配在腔内的 所有模式中。 受激辐射：受激辐射场与入射辐射场具有相同的频率、相位和传播方向及偏振， 两者属同一模式。即受激辐射光子与入射光子属于同一光子态，受激 辐射场是相干的。 光的自发辐射 光的受激辐射 图1.7自发辐射光场与受激辐射光场对比图 §1-5谱线形状与宽度 一、谱线加宽与线型函数 谱线加宽：跃迁所发出的电磁波不是单色波，而是分布在中心频率附近一个小的 频率范围的单色波的组合，在光谱仪上表现为一定的谱线宽度。 谱线加宽的原因：量子力学角度的能量一时间测不准关系△E△M≥h 辐射的基本线宽：(E2±△E)-(E±△E)=(E,-E)士△E'=h(v±△v) 线型函数g(y: (1)定义：频率为横坐标、光强为纵坐标的曲线函数。 (2)物理含义：表示辐射总功率为1。的光谱中，其中落在频率v~v+加的辐射 授课教案 第一章 光与物质相互作用基础 (c) 受激吸收 图 1.6 原子辐射跃迁示意图 五、 受激辐射和自发辐射的区别 自发辐射：大量原子的自发辐射光场的相位无规则分布，传播方向和偏振方向均 无规则分布，光场不相干。即自发辐射的光场能量平均分配在腔内的 所有模式中。 受激辐射：受激辐射场与入射辐射场具有相同的频率、相位和传播方向及偏振， 两者属同一模式。即受激辐射光子与入射光子属于同一光子态，受激 辐射场是相干的。 图 1.7 自发辐射光场与受激辐射光场对比图 §1-5 谱线形状与宽度 一、谱线加宽与线型函数 谱线加宽：跃迁所发出的电磁波不是单色波，而是分布在中心频率附近一个小的 频率范围的单色波的组合，在光谱仪上表现为一定的谱线宽度。 谱线加宽的原因：量子力学角度的能量—时间测不准关系Δ Δ ≥ htE 辐射的基本线宽： )()()()( 22 11 12 −Δ± ± Δ = − ± Δ ′ = Δ± vvhEEEEEEE 线型函数 ：vg )( （1）定义：频率为横坐标、光强为纵坐标的曲线函数。 （2）物理含义：表示辐射总功率为 的光谱中，其中落在频率 的辐射 0 I ~ + dvvv 11