受激吸收英文解释翻译、受激吸收的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 stimulated absorption
分词翻译:
受的英语翻译:
accept; bear; endure; recieve; stand; suffer
激的英语翻译:
arouse; dash; fierce; sharp; stimulate; surge; swash; violent
【建】 kinase
吸收的英语翻译:
absorb; imbibe; soak; assimilate; draw on; drink in; sorb; suck
【化】 absorption
【医】 absorb; absorption; resorb; resorption; rhoebdesis
【经】 absorption; assimilation
专业解析
受激吸收(Stimulated Absorption)是量子光学和原子物理学中的核心概念,指处于较低能级的粒子(如原子、分子或离子)吸收一个特定频率的光子后,受该入射光子的刺激而跃迁到较高能级的过程。该过程是爱因斯坦解释黑体辐射时提出的三种基本光与物质相互作用之一(另两种为自发辐射和受激辐射)。
一、汉英术语对照与定义
- 中文术语:受激吸收
- 英文术语:Stimulated Absorption
- 英文释义:The process by which an atom, molecule, or ion in a lower energy state absorbs a photon of specific frequency and is stimulated to transition to a higher energy state by the incident photon.
二、物理机制详解
- 能量匹配条件:只有当入射光子的能量 ( E_{text{photon}} ) 精确等于粒子两个能级之间的能量差 ( Delta E = E_2 - E_1 )(其中 ( E_2 > E1 ))时,受激吸收才能发生。这符合玻尔的频率条件:
$$
E
{text{photon}} = h
u = E_2 - E_1
$$
这里 ( h ) 是普朗克常数,(
u ) 是光子频率。
- 受激特性:与自发吸收不同,受激吸收的发生需要外来光子的刺激,且跃迁速率与入射光的能量密度成正比。该过程并非自发随机发生,而是由外部辐射场诱发。
- 量子描述:在量子力学框架下,受激吸收是原子系统与辐射场相互作用哈密顿量中的微扰项导致的跃迁,其跃迁概率由费米黄金定则描述。
三、与自发吸收的区别
特性 |
受激吸收 (Stimulated Absorption) |
自发吸收 (Spontaneous Absorption) |
触发机制 |
由入射光子刺激诱发 |
随机发生,无需外部光子刺激 |
依赖关系 |
跃迁速率 ∝ 入射光强(能量密度) |
跃迁速率与光强无关 |
量子起源 |
受激过程(与辐射场相干相互作用) |
自发过程(真空涨落诱发) |
四、在激光技术中的核心作用
受激吸收是激光器工作原理中不可或缺的环节:
- 粒子数反转的前提:为实现激光放大,需通过泵浦(光泵、电泵等)将粒子从基态激发到激发态。泵浦过程本质上依赖于受激吸收(或其他激发机制),使大量粒子跃迁至高能级。
- 与受激辐射的竞争:在激光工作物质中,受激吸收与受激辐射同时存在。前者消耗光子降低增益,后者产生光子提供增益。形成激光输出的关键在于实现粒子数反转,使受激辐射概率超过受激吸收。
五、权威参考来源
- 《物理学名词》(全国科学技术名词审定委员会, 2019): 对“受激吸收”的定义与英文对应词进行了权威规范。
- 《激光原理》(周炳琨等, 高等教育出版社, 第7版): 系统阐述了受激吸收的量子理论及其在激光产生中的作用(第二章 光与物质相互作用)。
- 《原子物理学》(褚圣麟, 高等教育出版社): 从原子能级跃迁角度解释受激吸收过程(相关章节)。
- Einstein, A. (1917). Zur Quantentheorie der Strahlung. Physikalische Zeitschrift, 18: 121–128. 爱因斯坦首次提出受激吸收概念(与受激辐射一起)的原始论文。
- Saleh, B. E. A., & Teich, M. C. (2007). Fundamentals of Photonics (2nd ed.). Wiley. 经典光子学教材,详细讨论光与物质相互作用的三种基本过程(Chapter 13: Interaction of Photons with Atoms)。
网络扩展解释
受激吸收是原子与光子相互作用的一种量子过程,具体指处于低能级的原子在特定条件下吸收外来光子的能量,跃迁到高能级的状态。以下是详细解释:
1.基本定义
受激吸收发生时,原子原本处于低能级(如$E_1$),当受到能量等于两能级差($Delta E = E_2 - E_1$)的光子激励时,会吸收该光子并跃迁至高能级$E_2$。这一过程是激光产生中三种基本跃迁(自发辐射、受激辐射、受激吸收)之一。
2.关键条件
- 能量匹配:光子能量需严格满足$h
u = Delta E$($h$为普朗克常数,$
u$为光频率)。
- 外界激励:必须存在外来光子触发,与自发辐射不同,受激吸收需要外部能量输入。
3.与相关概念的区别
- 自发辐射:原子自发从高能级跃迁到低能级并释放光子,无需外界干预。
- 受激辐射:高能级原子在外来光子诱导下跃迁,释放与入射光子同频、同相位的光子,形成光放大(激光原理)。
4.应用与意义
受激吸收是激光技术中粒子数反转的必要前提。通过外部激励(如光或电),原子被激发至高能级,从而为受激辐射创造条件,最终实现激光输出。
公式表示
受激吸收的能量关系可表示为:
$$
Delta E = E_2 - E_1 = h
u
$$
其中,$E_1$和$E_2$分别为低、高能级,$
u$为入射光频率。
如需进一步了解激光原理或其他跃迁过程,可参考相关教材或专业文献。
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