激光躍遷英文解釋翻譯、激光躍遷的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 laser transition

分詞翻譯：

激的英語翻譯：

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

光躍遷的英語翻譯：

【化】 optical transition

專業解析

激光躍遷（Laser Transition）是激光器工作的核心物理過程，指處于高能級的粒子（原子、分子或離子）在受到外界光子刺激時，躍遷到低能級并輻射出一個與入射光子頻率、相位、偏振方向和傳播方向完全相同的光子的過程。這種受激輻射産生的光子具有高度的相幹性，是激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）得名的關鍵。

詳細解釋：

基本過程與受激輻射：
- 在熱平衡狀态下，粒子傾向于處于低能級。為了實現激光輸出，需要通過外部能量輸入（泵浦）将粒子從低能級激發到高能級，形成粒子數反轉（高能級粒子數多于低能級）。
- 當一個能量恰好等于這兩個能級之差（E₂ - E₁ = hν）的光子通過處于粒子數反轉狀态的介質時，它會誘發（stimulate）處于高能級（E₂）的粒子躍遷到低能級（E₁）。
- 在這個受激躍遷過程中，粒子會釋放出一個新的光子。這個新光子與入射光子具有完全相同的特性：相同的頻率（ν）、相位、偏振狀态和傳播方向。
能級選擇與激光特性：
- 激光躍遷通常發生在特定的、精心選擇的能級之間。這些能級需要滿足粒子數反轉的條件，并且躍遷概率（受激輻射截面）要足夠大。
- 受激輻射過程的特性直接決定了激光的主要優點：
  - 單色性好（高相幹性）：所有受激輻射光子頻率高度一緻。
  - 方向性好：受激輻射光子與誘發光子同向傳播，通過光學諧振腔的選模作用可得到高度準直的光束。
  - 高亮度：大量光子以相同相位、同方向傳播，能量高度集中。
與自發輻射的區别：
- 自發輻射（Spontaneous Emission）：粒子從高能級隨機地、獨立地躍遷到低能級并輻射光子。光子頻率在能級差對應的譜線寬度内，相位、偏振和方向都是隨機的。這是普通光源（如白熾燈）的發光機制。
- 受激輻射（Stimulated Emission）：是激光躍遷的本質，如上所述，其輻射光子具有高度的相幹性。激光器通過諧振腔的正反饋作用，使得受激輻射過程占據絕對主導地位，從而産生激光。

激光躍遷是實現激光放大的物理基礎，特指粒子在受激輻射作用下，從高能級向低能級躍遷并釋放出與誘發光子完全一緻的新光子的過程。這個過程賦予了激光束方向性好、單色性高、相幹性強和高亮度的獨特性質。

參考來源：

Hecht, E. Optics (5th ed.). Pearson Education. (标準光學教材，詳細闡述受激輻射原理和激光基礎)
Siegman, A. E. Lasers. University Science Books. (權威激光物理專著，深入讨論激光躍遷、能級系統和激光動力學)
Svelto, O. Principles of Lasers (5th ed.). Springer. (經典激光原理教材，系統介紹激光工作物質、能級躍遷和激光器設計)

網絡擴展解釋

激光躍遷是激光産生過程中的核心物理現象，指原子、分子或離子中的電子受外界能量激發後，在不同能級間發生能量狀态變化并伴隨光子發射或吸收的過程。以下是詳細解釋：

1.基本概念

激光躍遷是量子力學中的一種狀态跳躍現象。當粒子（如原子、離子）吸收外界能量（如光泵浦、電激發）時，電子從低能級躍遷到高能級（受激吸收）；當處于高能級的電子返回低能級時，會釋放出光子（受激發射或自發輻射）。激光的産生主要依賴于受激發射這一躍遷過程。

2.關鍵條件

粒子數反轉：需通過泵浦手段使高能級粒子數多于低能級，這是激光産生的前提。
受激發射主導：躍遷過程中，受激發射需遠強于自發輻射和其他非輻射躍遷。
能級選擇：激光躍遷通常發生在特定能級之間，這些能級需滿足長壽命（亞穩态）和高效躍遷特性。

3.與普通躍遷的區别

普通量子躍遷包含自發輻射（如熒光），而激光躍遷通過受激發射實現光放大，其釋放的光子具有相同相位、頻率和方向的特性。這種相幹性使激光具有高方向性和單色性。

4.實際應用

激光躍遷是激光器（如光纖激光器、半導體激光器）工作的物理基礎，廣泛應用于工業加工（如打标、切割）、醫療（如手術、治療）、通信（光纖通信）等領域。

若需進一步了解激光器的具體工作原理或不同躍遷類型的對比，可參考物理光學相關教材或專業文獻。