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[单选题]

当物质中处于高能级上的粒子数大于处于低能级上的粒子数时，则物质处于()状态。

A.全反射

B.粒子数反转

C.受激吸收

D.自发辐射

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发布时间：2022-12-05

更多“当物质中处于高能级上的粒子数大于处于低能级上的粒子数时，则物质处于（)状态。A.全反射B.粒”相关的问题

第1题

4.15光泵浦的激光系统如下图所示，激光工作物质能级示于图（a)，在热平衡状态下，能级1，能级2上的粒子数可忽略

4.15光泵浦的激光系统如下图所示，激光工作物质能级示于图(a)，在热平衡状态下，能级1，能级2上的粒子数可忽略不计。将泵浦光波长调到能级0→能级2跃迁中心频率，从一侧入射到工作物质上，将能级0的粒子抽运到能级2。能级2的粒子数通过自发发射和无辐射跃迁回到能级0，其跃迁几率分别为A₂₀=10⁶s^-1，S₂₀=5×10⁶s^-1；能级2和能级1之间存在自发发射和受激发射，其自发发射爱因斯坦系数A₂₁为10⁵s^-1，能级1的寿命τ₁=10^-7s。为了简化，假定n₂，n₁n₀，基态粒子数密度视为常数，n₀=10^-7cm^-3。该激光工作物质为均匀加宽介质，能级2→能级0及能级2→能级1跃迁谱线具有洛伦兹线型，其线宽△=10GHz，激光器处于稳态工作。其他参数如下图(b)中所示。求：

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第2题

要使物质能对光进行放大，必须使物质中（)的强于（)，即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。物质的这一种反常态的粒子数分布，称为（)

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第3题

关于粒子数反转，有如下几种说法，正确的是______。

A.只要有足够强的激励能源，以不断地对处于低能级的粒子供给能量，则无论何种工作物质，都能实现粒子数反转

B.只要有足够的激励能源，在工作物质任何两个能级之间都能实现粒子数反转

C.有了足够的激励能源，还要求工作物质有合适的能级结构才能实现粒子数反转

D.有足够的激励能源、工作物质有合适的能级结构，还要求有稳定的光学谐振腔

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第4题

光泵浦的激光系统如图4．9所示，激光工作物质能级示于图4．9（a)，在热平衡状态下，能级1，能级2上的粒

光泵浦的激光系统如图4．9所示，激光工作物质能级示于图4．9(a)，在热平衡状态下，能级1，能级2上的粒子数可忽略不计。将泵浦光波长调到能级0→能级2跃迁中心频率，从一侧入射到工作物质上，将能级0的粒子抽运到能级2。能级2的粒子数通过自发发射和无辐射跃迁回到能级0，其跃迁几率分别为A20=106s-1，S20=5×106s-1；能级2和能级1之间存在自发发射和受激发射，其自发发射爱因斯坦系数A21为105s-1，能级1的寿命τ1=10-7s。为了简化，假定n2，n1＜＜n0，基态粒子数密度视为常数，n0=1017cm-3。该激光工作物质为均匀加宽介质，能级2→能级0及能级2→能级1跃迁谱线具有洛伦兹线型，其线宽△vH=10GHz，激光器处于稳态工作。其他参数如图4．9(b)中所示。求：

(1)中心泵浦波长的吸收截面σp； (2)能级2→能级1的中心频率发射截面σ21； (3)能级2寿命； (4)泵浦光很弱并忽略受激发射时的n2／n1比值； (5)阈值增益和中心频率阈值反转粒子数密度； (6)写出用σp，Ip，σ21和I表示的能级2和能级1的速率方程，求阈值泵浦光强(其中Ip和I分别为泵浦光强和腔内激光光强)； (7)如果泵浦光强是阈值的10倍，能级2→能级1跃迁以受激发射为主，估算该激光器的输出光强。

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第5题

光泵浦的激光器结构如下图（a)所示，激光工作物质的有关参数如下：A20=5×107s－1；A21=1×108s－1；τ1=20ns；总粒子

光泵浦的激光器结构如下图(a)所示，激光工作物质的有关参数如下：A₂₀=5×10⁷s^-1；A₂₁=1×10⁸s^-1；τ₁=20ns；总粒子数密度n=n₀+n₁+n₂=10¹⁴cm^-3。泵浦波长35nm处的发射截面为10^-14cm²，能级2→能级1的跃迁具有均匀加宽线型，中心波长为535nm，线宽△=1GHz。忽略泵浦光传输到腔内时的损失，并假设此系统处于稳态，折射率η=1，各能级的统计权重如图(b)所示。试计算：

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第6题

两个全同粒子，处于中心外力场中，单粒子能级为Enlj（与单粒子总角动量量子数j有关)．试证明：不管它们是Bose子（

两个全同粒子，处于中心外力场中，单粒子能级为E_nlj(与单粒子总角动量量子数j有关)．试证明：不管它们是Bose子(j为整数)还是Fermi子(j为半奇数)，当它们处于同一个单粒子能级时，体系的总角动量量子数J必为偶数．

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第7题

量子力学指出，一个原子、分子或离子可能具有的状态是很多的，当它们处于不同状态时，系统具有不同的能量。用能

级表示时，则粒子处于最低能级时的状态称为______，处于能级高于最低能级时的状态称为______，当粒子从n=2、能量为E₂的能级向n=4、能量为E₄的能级跃迁时，需要吸收的能量为______；当粒子从n=3的能级向n=1的能级跃迁时，辐射光的频率为______。

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第8题

光泵浦的激光器结构如图4．3（a)所示，激光工作物质的有关参数如下：A20=5×107s－1；A21=1×108s－1；τ1=2

光泵浦的激光器结构如图4．3(a)所示，激光工作物质的有关参数如下：A20=5×107s-1；A21=1×108s-1；τ1=20ns；总粒子数密度n=n0+n1+n2=1014cm-3。泵浦波长351nm处的发射截面为10-14cm2，能级2→能级1的跃迁具有均匀加宽线型，中心波长为535nm，线宽△v=1GHz。忽略泵浦光传输到腔内时的损失，并假设此系统处于稳态，折射率η=1，各能级的统计权重如图4．3(b)所示。试计算：

(1)能级2→能级1中心波长的发射截面； (2)能级2→能级1的阈值增益系数； (3)该激光器振荡在λ21=535nm时的单位面积的阈值泵浦光强(单位：W／cm2)。

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第9题

使物质实现粒子数反转的条件是( )

A.必须受激辐射

B.必须尽可能让原子由高能级跃迁到低能级

C.必须激励且原子有合适的亚稳态能级

D.必须使原子由低能级向高能级跃迁

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第10题

一个均匀加宽工作物质具有由E1、E2、E3组成的三能级系统，三个能级的统计权重相等。E1为基态，E3及E2能级的寿命

一个均匀加宽工作物质具有由E₁、E₂、E₃组成的三能级系统，三个能级的统计权重相等。E₁为基态，E₃及E₂能级的寿命分别为τ₃及τ₂，E₃→E₂能级的弛豫速率为1/τ₃₂中心频率发射截面为σ₃₂。泵浦光频率与E₁、E₂间跃迁相应，它引起的受激辐射几率W₁₂=W₂₁=W_p。泵浦光将粒子由基态激发到E₂能级，使E₂和E₃能级上粒子数密度之差△n₂₃=n₂-n₃增加，从而形成一个光泵吸收体(由于热平衡下，各能级的粒子数呈玻耳兹曼分布，无泵浦时n₂也大于n₃，但由于E₂-E₁k_bT，E₃-E₁k_bT，故无泵浦时△n₂₃≈0，因此对频率与E₃-E₂跃迁相对应的光无明显的吸收作用)。若有频率恰为E₃-E₂跃迁谱线中心频率的光入射，试求：