LASER

(1) 원자 내에서는 다음 세 가지 형태로 두 에너지 level 사이에서 전이된다. (E1 < E2)

― 자발적 방출(spontaneous emission)
: E2에 있던 전자가 자발적으로 안정된 상태인 E1 으로 전이되면서 그 에너지 차이 만큼의 빛을 방출한다. 대부분의 원자는 들뜬 상태에서 안정된 상태로 전이될 때까 지 머무는 시간(life time)이 sec 정도이지만, sec 인 경우(이를 mestable sate 라고 한다.)도 있다.

E1 - E2 = hv

< 자발적 방출(spontaneous emission) >
― 유도 흡수(stimulated absorption)
: E1 에 있던 전자가 입사된 광자(photon) - 진동수가 v인 광자 - 를 흡수하여 E2 로 전이된다.
< 유도 흡수(stimulated absorption) >
― 유도 방출(stimulated emission)
: 입사된 광자(photon)- 진동수가 v인 광자 - 에 의해 E2에 있던 전자가 공명에 의 해 E1 으로 전이되면서 에너지 차이만큼의 빛을 발생시킨다. 이때 발생된 빛의 진 동수 는 입사된 광자와 같다. 이것은 광자 하나가 같은 진동수의 광자 하나를 더 만들어 내는 것이므로 빛의 증폭을 의미한다.
< 유도 방출(stimulated emission) >
3. 레이저는 그 이름에서 보이듯이 유도 방출(Stimulated emission)을 이용하여 빛을 발진시킨다.
유도 방출(Stimulated emission)은 E1상태의 전자 밀도보다 E 2상태의 전자 밀도가 더 큰 경우 (밀도 반전 : population inversion)에 잘 일어난다.
하지만, 일반적으로 열 …