Что может произойти при взаимодействии фотона с невозбужденным атомом?

Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой направленностью светового луча. само слово «лазер» составлено из первых букв словосочетания, означающего «усиление света в результате вынужденного излучения».действительно, основной процесс, определяющий действие лазера,— это вынужденное испускание излучения. оно происходит при взаимодействии фотона с возбужденным атомом при точном совпадении энергии фотона с энергией возбуждения атома (или молекулы).в результате этого взаимодействия возбужденный атом переходит в невозбужденное состояние, а избыток энергии излучается в виде нового фотона с точно такой же энергией, направлением распространения и поляризацией, как и у первичного фотона. таким образом, следствием данного процесса является наличие уже двух абсолютно идентичных фотонов. при дальнейшем взаимодействии этих фотонов с возбужденными атомами, аналогичными первому атому, может возникнуть «цепная реакция» размножения одинаковых фотонов, «летящих» абсолютно точно в одном направлении, что к появлению узконаправленного светового луча. для возникновения лавины идентичных фотонов необходима среда, в которой возбужденных атомов было бы больше, чем невозбужденных, поскольку при взаимодействии фотонов с невозбужденными атомами происходило бы поглощение фотонов. такая среда называется средой с инверсной населенностью уровней энергии.итак, кроме вынужденного испускания фотонов возбужденными атомами происходят также процесс самопроизвольного, спонтанного испускания фотонов при переходе возбужденных атомов в невозбужденное состояние и процесс поглощения фотонов при переходе атомов из невозбужденного состояния в возбужденное. эти три процесса, переходы атомов в возбужденные состояния и обратно, были постулированы а. эйнштейном в 1916 г. если число возбужденных атомов велико и существует инверсная населенность уровней (в верхнем, возбужденном состоянии атомов больше, чем в нижнем, невозбужденном), то первый же фотон, родившийся в результате спонтанного излучения, вызовет всенарастаю-щую лавину появления идентичных ему фотонов. произойдет усиление спонтанного излучения.

Из уравнения находим амплитудное значение тока im=0,04 а, циклическую частоту w=800*pi гц энергия em=l*i^2/2=0,4*0,04^2/2=3,2*10^-4 дж t=2*pi/w=2*pi/800*pi=2,5*10^-3 c