問答題

【計(jì)算題】在紅寶石調(diào)Q激光器中，有可能將幾乎全部C_r⁺³離子激發(fā)到激光上能級(jí)并產(chǎn)生激光巨脈沖。設(shè)紅寶石棒直徑為1cm，長度為7.5cm，C_r⁺³離子濃度為2·10¹⁹cm^-3，巨脈沖寬度為10ns，求激光的最大能量輸出和脈沖功率。

答案：紅寶石調(diào)Q激光器在反轉(zhuǎn)能級(jí)間可產(chǎn)生兩個(gè)頻率的受激躍遷，這兩個(gè)躍遷幾率分別是47%和53%，其中幾率占53%的躍遷在競爭中...

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【計(jì)算題】
設(shè)一對(duì)激光能級(jí)為E1和E2（f1=f2），相應(yīng)的頻率為ν（波長為λ），能級(jí)上的粒子數(shù)密度分別為n2和n1，求：
（a）當(dāng)ν=3000兆赫茲，T=300K的時(shí)候，n2/n1=？
（b）當(dāng)λ=1μm，T=300K的時(shí)候，n2/n1=？
（c）當(dāng)λ=1μm，n2/n1=0.1時(shí)，溫度T=？

答案：在熱平衡下，能級(jí)的粒子數(shù)按波爾茲曼統(tǒng)計(jì)分布，即：
（統(tǒng)計(jì)權(quán)重f₁=f₂

【計(jì)算題】如果激光器和微波激射器分別在10μm、500nm和γ=3000MH_Z輸出1瓦連續(xù)功率，問每秒鐘從激光上能級(jí)向下能級(jí)躍遷的粒子數(shù)是多少？

答案：功率是單位時(shí)間內(nèi)輸出的能量，因此，我們?cè)O(shè)在dt時(shí)間內(nèi)輸出的能量為dE，則功率=dE/dt
激光或微波激射器輸出...

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