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电子与通信技术

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粒子跃迁的方式有几种?各有何特点?

正确答案:(1)受激吸收:在正常状态下,电子处于低电能级E1,在入射光作用下,它会吸收光子的能量跃迁到高能级E2上,这种跃迁称为受激吸收。电子跃迁后,在低能级E1留下相同数目的空穴。
(2)自发辐射:处于高能级E2上的电子是不稳定的,即使没有外界的作用,也会自发地跃迁到低能级E1上与空穴复合,释放的能量转为光子辐射出去,这种跃迁称为自发辐射。自发辐射的特点是:各个处于高能级的粒子都是自发的、独立的进行跃迁,其辐射光子的频率不相同,所以自发辐射的频率范围是很宽的。即使有些粒子在相同的能级间跃迁,频率相同,但它们发射的方向和相位也是不同的。如普通的光、灯光等就是这种光,它们由不同频率、不同方向、不同相位和不同偏振方向的光子组成,叫做非相干光。
(3)受激辐射:处于高能级E2的电子,受到入射光的作用,被迫跃迁到低能级E1上与空穴复合,释放的能量产生光辐射,产生两个光子,这两个光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向、运动方向都相同,称它们为全同光子。这种跃迁称为受激辐射。因受激辐射而产生的光子与激发光子相叠加,可以使入射的光得到放大。固体激光器、液体激光器、气体激光器以及半导体激光器都是利用受激辐射过程来产生激光。受激辐射是受激吸收的逆过程。
答案解析:
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