激光跃迁英文解释翻译、激光跃迁的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 laser transition

分词翻译：

激的英语翻译：

arouse; dash; fierce; sharp; stimulate; surge; swash; violent
【建】 kinase

光跃迁的英语翻译：

【化】 optical transition

专业解析

激光跃迁（Laser Transition）是激光器工作的核心物理过程，指处于高能级的粒子（原子、分子或离子）在受到外界光子刺激时，跃迁到低能级并辐射出一个与入射光子频率、相位、偏振方向和传播方向完全相同的光子的过程。这种受激辐射产生的光子具有高度的相干性，是激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）得名的关键。

详细解释：

基本过程与受激辐射：
- 在热平衡状态下，粒子倾向于处于低能级。为了实现激光输出，需要通过外部能量输入（泵浦）将粒子从低能级激发到高能级，形成粒子数反转（高能级粒子数多于低能级）。
- 当一个能量恰好等于这两个能级之差（E₂ - E₁ = hν）的光子通过处于粒子数反转状态的介质时，它会诱发（stimulate）处于高能级（E₂）的粒子跃迁到低能级（E₁）。
- 在这个受激跃迁过程中，粒子会释放出一个新的光子。这个新光子与入射光子具有完全相同的特性：相同的频率（ν）、相位、偏振状态和传播方向。
能级选择与激光特性：
- 激光跃迁通常发生在特定的、精心选择的能级之间。这些能级需要满足粒子数反转的条件，并且跃迁概率（受激辐射截面）要足够大。
- 受激辐射过程的特性直接决定了激光的主要优点：
  - 单色性好（高相干性）：所有受激辐射光子频率高度一致。
  - 方向性好：受激辐射光子与诱发光子同向传播，通过光学谐振腔的选模作用可得到高度准直的光束。
  - 高亮度：大量光子以相同相位、同方向传播，能量高度集中。
与自发辐射的区别：
- 自发辐射（Spontaneous Emission）：粒子从高能级随机地、独立地跃迁到低能级并辐射光子。光子频率在能级差对应的谱线宽度内，相位、偏振和方向都是随机的。这是普通光源（如白炽灯）的发光机制。
- 受激辐射（Stimulated Emission）：是激光跃迁的本质，如上所述，其辐射光子具有高度的相干性。激光器通过谐振腔的正反馈作用，使得受激辐射过程占据绝对主导地位，从而产生激光。

激光跃迁是实现激光放大的物理基础，特指粒子在受激辐射作用下，从高能级向低能级跃迁并释放出与诱发光子完全一致的新光子的过程。这个过程赋予了激光束方向性好、单色性高、相干性强和高亮度的独特性质。

参考来源：

Hecht, E. Optics (5th ed.). Pearson Education. (标准光学教材，详细阐述受激辐射原理和激光基础)
Siegman, A. E. Lasers. University Science Books. (权威激光物理专著，深入讨论激光跃迁、能级系统和激光动力学)
Svelto, O. Principles of Lasers (5th ed.). Springer. (经典激光原理教材，系统介绍激光工作物质、能级跃迁和激光器设计)

网络扩展解释

激光跃迁是激光产生过程中的核心物理现象，指原子、分子或离子中的电子受外界能量激发后，在不同能级间发生能量状态变化并伴随光子发射或吸收的过程。以下是详细解释：

1.基本概念

激光跃迁是量子力学中的一种状态跳跃现象。当粒子（如原子、离子）吸收外界能量（如光泵浦、电激发）时，电子从低能级跃迁到高能级（受激吸收）；当处于高能级的电子返回低能级时，会释放出光子（受激发射或自发辐射）。激光的产生主要依赖于受激发射这一跃迁过程。

2.关键条件

粒子数反转：需通过泵浦手段使高能级粒子数多于低能级，这是激光产生的前提。
受激发射主导：跃迁过程中，受激发射需远强于自发辐射和其他非辐射跃迁。
能级选择：激光跃迁通常发生在特定能级之间，这些能级需满足长寿命（亚稳态）和高效跃迁特性。

3.与普通跃迁的区别

普通量子跃迁包含自发辐射（如荧光），而激光跃迁通过受激发射实现光放大，其释放的光子具有相同相位、频率和方向的特性。这种相干性使激光具有高方向性和单色性。

4.实际应用

激光跃迁是激光器（如光纤激光器、半导体激光器）工作的物理基础，广泛应用于工业加工（如打标、切割）、医疗（如手术、治疗）、通信（光纤通信）等领域。

若需进一步了解激光器的具体工作原理或不同跃迁类型的对比，可参考物理光学相关教材或专业文献。