6.1. Фізичні основи роботи лазера
Якщо речовину опромінювати
світлом, її атоми переходять у збуджений стан, але там вони перебувають
всього біля І О-8 с, а потім повертаються в нормальний стан,
випромінюючи при цьому кванти світла тієї ж частоти. Зазвичай такий
перехід відбувається спонтанно, у багатьох атомах, але з різних
збуджених рівнів, отже, випромінюване світло не буде монохроматичним.
Переходи ці відбуваються не водночас, і випромінюване світло не буде
й когерентним.
А. Ейнштейн (1915) теоретично
довів, що збуджений атом під дією світлової хвилі повинен давати
індуковане випромінювання. () і же, електромагнітне поле водночас і
збуджує атом, і змушує його переходити в нормальний стан.
В. Фабрикант (1940) показав, що
індуковане (вимушене, стимульоване) випромінювання можна використати
для підсилення електромагнітних хвиль. Але виникає воно лише тоді, коли
внаслідок попереднього освітлення збуджених атомів стає більше, ніж
не збуджених. Така ситуація називається інверсною заселеністю
енергетичних рівнів. Речовина, що знаходиться в такому
нерівно-важному стані, називається активним середовищем, а
процес переводу її в цей стан — накачуванням
середовища.
М. Басов, О. Прохоров і Ч. Таунс
(1954, Нобелівська премія |%4) показали, що інверсне заселення можливе при
використанні
