大家好，今天和大家聊一聊激光是如何產(chan) 生的。

激光在當今世界，不論是軍(jun) 事領域，還是生活領域都有著十分廣泛的應用，所以我們(men) 對於(yu) 激光也比較熟悉，但如果要是問激光是如何產(chan) 生的，可能大多數人就不太清楚。

 

激光，顧名思義(yi) ，它也是光的一種，與(yu) 光的產(chan) 生原理是一致的，但在“光”的前麵加了一個(ge) “激”，就說明它還不同於(yu) 普通的光，激光比光能量要大很多，甚至在可以應用在武器上麵，好了，廢話不多說，下麵直接切入正題。

激光從哪裏來？

可以肯定的說：激光是從(cong) 原子中來的，這件事情我們(men) 要追溯到100年前，丹麥有一名物理學家為(wei) 了解釋氫光譜量子化的問題，提出了一個(ge) 全新的原子模型，這位科學家就是後來著名的量子力學哥本哈根學派領袖波爾，故這個(ge) 全新的原子模型被命名為(wei) ：波爾模型。

 

波爾模型：原子由原子核與(yu) 電子構成，原子核居中，電子圍繞原子核做運動，不過電子的運動並不是隨意的，但是有幾條特定的軌道，電子隻能在這幾條特定的軌道內(nei) 運動，電子從(cong) 軌道到另外一條軌道，隻能通過躍遷的方式，也就是不連續的、瞬時的跳躍運動。

我們(men) 將最靠近原子核的電子軌道稱為(wei) ：基態，這條軌道上的電子能量是最低的

基態之外的第一條軌道稱為(wei) ：第一激發態，這條軌道上的電子會(hui) 比基態上的電子能量高

第一激發態之外的第一條軌道稱為(wei) ：第二激發態，第二激發態上軌道的電子比第一激發態高

以此類推

如果電子從(cong) 基態吸收了能量，那麽(me) 就會(hui) 躍遷到激發態，如果電子從(cong) 激發態躍遷到基態，那麽(me) 就會(hui) 釋放能量，光的產(chan) 生就源於(yu) 電子躍遷。

例如：在基態在有一個(ge) 電子，然後電子受到了外界的影響，例如光照、吸收能量、熱量的因素，那麽(me) 基態的電子就會(hui) 上高能級軌道躍遷，可能會(hui) 躍遷到第一激發態，也可能會(hui) 躍遷到第二激發態，具體(ti) 躍遷到哪個(ge) 激發態取決(jue) 於(yu) 電子能量接受的大小（量子化）。

當電子吸收能量躍遷到激發態之後，如果沒有持續的能量吸收，那麽(me) 電子過一段時間還會(hui) 躍遷回到基態，並且在這個(ge) 過程中釋放能量，躍遷過程中釋放能量的就是光，我們(men) 之前使用的日光燈管的就是通過原子躍遷的原理發光的。

其實激光的產(chan) 生也是粒子躍遷，更準確的說是源於(yu) 愛因斯坦基於(yu) 粒子躍遷提出的受激輻射

受激輻射

愛因斯坦提出了這樣一個(ge) 假設：假設一個(ge) 電子正處於(yu) 第二激發態，準備向第一激發態躍遷（時間不確定），根據上麵我們(men) 說講的，電子從(cong) 高能級向低能級躍遷時需要以光的形式釋放能量，那麽(me) 當電子還沒有進行躍遷的時候，恰好有一道光射進來，而且這道光的能量恰好等於(yu) 電子向低能級躍遷釋放能量，那麽(me) 會(hui) 發生什麽(me) 情況呢？

這道光就會(hui) 誘導電子馬上躍遷到第一激發態，並且釋放出和這道光能量、相位一模一樣的光，如果第二激發態上還有電子，那麽(me) 前一個(ge) 電子釋放的光還會(hui) 繼續誘導下一個(ge) 電子釋放光，傳(chuan) 之無窮，有點類似於(yu) 多米諾骨牌效應的感覺。

所以說如果我們(men) 想要製造出能量很強的光，我們(men) 就需要滿足兩(liang) 個(ge) 條件

一、有一個(ge) 能量很強的光源作為(wei) 誘導

二、有很多處於(yu) 高能級的電子，在正常情況下，低能級的電子是要大於(yu) 高能級電子的，這種情況是無法產(chan) 生激光的，想要產(chan) 生激光就必須實現粒子數反轉，也就是要高能級電子的數量大於(yu) 低能級電子的數量

在1958年，第一台激光器終於(yu) 被製造出來，原理是利用氙燈作為(wei) 誘導光源，然後通過電子在不同能級進行躍遷的方式複製出大量高能量的光，於(yu) 是激光就誕生了。