激光刻章機中的激光管是如何產(chǎn)生激光的

激光刻章機中的激光管是如何產(chǎn)生激光的
1、能級
物質(zhì)是由原子組成，而原子又是由原子核及電子構成。電子圍繞著(zhù)原子核運動(dòng)。而電子在原子中的能量不是任意的。描述微觀(guān)世界的量子力學(xué)告訴我們，這些電子會(huì )處于一些固定的“能級”，不同的能級對應于不同的電子能量，離原子核越遠的軌道能量越高。此外，不同軌道可最多容納的電子數目也不同，例如**的軌道（也是最近原子核的軌道）最多只可容納2個(gè)電子，較高的軌道上則可容納8個(gè)電子等等。
2、躍遷
電子可以通過(guò)吸收或釋放能量從一個(gè)能級躍遷到另一個(gè)能級。例如當電子吸收了一個(gè)光子時(shí)，它便可能從一個(gè)較低的能級躍遷至一個(gè)較高的能級。同樣地，一個(gè)位于高能級的電子也會(huì )通過(guò)發(fā)射一個(gè)光子而躍遷至較低的能級。在這些過(guò)程中，電子釋放或吸收的光子能量總是與這兩能級的能量差相等。由于光子能量決定了光的波長(cháng)，因此，吸收或釋放的光具有固定的顏色。
3、自發(fā)輻射
指高能級的電子在沒(méi)有外界作用下自發(fā)地遷移至低能級，并在躍遷時(shí)產(chǎn)生光（電磁波）輻射，輻射光子能量為hv=E2-E1，即兩個(gè)能級之間的能量差。 這種輻射的特點(diǎn)是每一個(gè)電子的躍遷是自發(fā)的、獨立進(jìn)行的，其過(guò)程全無(wú)外界的影響，彼此之間也沒(méi)有關(guān)系。因此它們發(fā)出的光子的狀態(tài)是各不相同的。這樣的光相干性差，方向散亂。
4、受激吸收
受激吸收就是處于低能態(tài)的原子吸收外界輻射而躍遷到高能態(tài)。 電子可通過(guò)吸收光子從低能級躍遷到高能級。普通常見(jiàn)光源的發(fā)光（如電燈、火焰、太陽(yáng)等的發(fā)光）都是由于物質(zhì)在受到外來(lái)能量（如光能、電能、熱能等）作用時(shí)，原子中的電子吸收外來(lái)能量而從低能級躍遷到高能級，即原子被激發(fā)。激發(fā)的過(guò)程是一個(gè)“受激吸收”過(guò)程。
5、受激輻射
受激輻射是指處于高能級的電子在光子的“刺激”或者“感應”下，躍遷到低能級，并輻射出一個(gè)和入射光子同樣頻率的光子。受激輻射的**特點(diǎn)是由受激輻射產(chǎn)生的光子與引起受激輻射的原來(lái)的光子具有完全相同的狀態(tài)。它們具有相同的頻率，相同的方向，完全無(wú)法區分出兩者的差異。這樣，通過(guò)一次受激輻射，一個(gè)光子變?yōu)閮蓚€(gè)相同的光子。這意味著(zhù)光被加強了，或者說(shuō)光被放大了。這正是產(chǎn)生激光的基本過(guò)程。
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