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  在说明受激发射之前需先了解原子的能阶之概念,其中发出光最重要的就是所谓跃迁。  与跃迁对应的高能阶能量E2和低能阶能量E1 满足关系式:formula_1

  正常情况下,大多数粒子处于基态,要使这些粒子产生辐射作用,必须把处于基态的粒子激发到高能阶上去。由于原子内部结构不同,相同的外界条件使原子从基态激发到各高能阶的几率不同。通常把原子、分子或离子激发到某一能阶上的可能性称为这一能阶的“激发几率”。  理论研究表明,光的发射过程分为两种,一种是在没有外来光子的情况下,处于高能阶E2的一个原子自发地向低能阶E1跃迁,并发射一个能量为E2-E1的光子,这种过程称为“自发跃迁”;由原子自发跃迁发出的光波称为自发发射。  另一种发射过程是处于高能阶E2上的原子,在频率为ν的辐射场作用下,跃迁至低能阶E1并辐射一个能量为E2-E1(=hν),与激励光子完全相同的光子,这种过程称为受激发射跃迁;受激发射跃迁发出的光波,称为受激发射。  受激发射与自发发射最重要的区别在于干涉性。自发发射是原子在不受外界辐射场控制情况下的自发过程,大量原子的自发辐射场的相位是不干涉的,辐射场的传播方向和偏振态也是无规分布,而受激发射是在外界辐射场控制下的发光过程。因此,受激辐射场的频率、相位、传播方向和偏振态与外界辐射场完全相同。激光就是一种受激发射的干涉光。

  formula_4 formula_5定义为单位时间内,formula_6个高能阶原子中发生跃迁的原子数与formula_6之比 formula_8为受激发射跃迁爱因斯坦系数,为辐射场单色能量密度。单位体积内,频率处于ν附近的单位频率间隔中的电磁辐射能量。  受激发射跃迁几率不仅与原子性质有关,还与辐射场的ρν有关。
受激发射(英语:Stimulated emission)是激光的主要光源。受激发射的光放大(英语:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)缩写就是“LASER”。受激发射概念是由阿尔伯特·爱因斯坦在他1917年发表的论文《关于辐射的量子理论》中提出的;大约10年后,英国著名物理学家、剑桥大学教授保罗·狄拉克首次实验证明受激发射的存在。