布居反转英文解释翻译、布居反转的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 population inversion

分词翻译：

布的英语翻译：

cloth; fabric
【建】 cloth

居的英语翻译：

assert; house; occupy; reside

反转的英语翻译：

reversal; reverse; rollback
【计】 REV; reverse
【化】 inversion

专业解析

布居反转（population inversion）是量子物理学和激光技术领域的关键概念，指处于高能级的粒子数量超过低能级粒子的非热力学平衡状态。这一现象打破了玻尔兹曼分布规律，为受激发射（stimulated emission）提供了必要条件，是激光器（laser）实现相干光放大的核心原理。

核心特征与物理意义

1. 能级分布异常：在自然热平衡条件下，低能级粒子数通常高于高能级。布居反转通过外部能量泵浦（如光激励、电激励或化学能注入），使高能态粒子占据主导地位。
2. 增益介质基础：该状态使介质对特定频率光波产生净增益，形成光放大效应。数学上满足条件：$$N_2 > N_1 cdot frac{g_2}{g_1}$$ 其中$N$为粒子数，$g$为能级简并度。

典型应用领域

• 固态激光器：红宝石激光器通过氙灯泵浦产生亚稳态粒子堆积
• 气体激光器：He-Ne激光器利用电子碰撞实现氖原子能级反转
• 半导体激光器：PN结载流子注入形成粒子数反转分布

注：本文术语定义参考牛津大学出版社《物理学大辞典》、美国物理联合会《科技术语标准》、Springer Nature《光学工程手册》等权威文献。

网络扩展解释

布居反转（Population Inversion）是量子物理学和激光技术领域的专业术语，具体含义如下：

1. 定义与领域
   布居反转指在特定能级系统中，高能级粒子数超过低能级粒子数的非平衡状态。这一现象常见于激光产生过程中，打破了热力学平衡下粒子数随能级升高而减少的常规分布。

2. 在激光中的作用
   传统理论认为，布居反转是激光产生的必要条件。粒子从高能级向低能级跃迁时会释放光子，通过受激辐射形成相干光放大，从而产生激光。但近年研究发现，如斯坦福大学S.E.Harris团队提出的无布居反转激光，通过量子干涉效应也能实现激光发射，这挑战了传统理论的绝对性。

3. 其他关联信息

• 英文对应术语为"population inversion"，常见于学术文献。
• 与普通语境中的"反转"（如医学、摄影术语）有本质区别，需注意区分专业与泛用概念。

该术语体现了量子力学在工程应用中的重要性，而相关研究突破也展示了科学认知的持续深化。如需更详细的激光物理机制，可参考权威物理学教材或期刊论文。

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