Risposta:
Per produrre gli impulsi di luce nei laser è necessaria un'emissione stimolata accoppiata a un'inversione di popolazione.
Spiegazione:
Il processo:
Innanzitutto gli atomi del gas nel laser sono eccitati. Gli elettroni emettono spontaneamente fotoni e scendono a livelli di energia inferiori.
In alcuni casi gli elettroni si accumulano in uno stato che impiega un tempo relativamente lungo per cadere. Quando ciò accade, ci possono essere più elettroni in questo stato eccitato che negli stati inferiori. Questa è chiamata inversione di popolazione.
Se la luce ha una lunghezza d'onda tale che un fotone ha la stessa energia della differenza di energia tra questo stato eccitato a vita lunga e uno stato inferiore, può stimolare l'elettrone ad emettere un fotone e scendere dallo stato eccitato.
Quando l'elettrone viene stimolato a scendere a uno stato inferiore, viene rilasciato un fotone con la stessa frequenza, fase, polarizzazione e direzione di viaggio del fotone che lo ha stimolato. Questo è noto come emissione stimolata. Ora ci sono due fotoni che possono stimolare altri atomi. Altri atomi vengono stimolati e poi Bam, ci sono molti fotoni in fase con la stessa lunghezza d'onda.
Ecco come i laser producono luce coerente.
Quando un fotone con la giusta energia (energia uguale alla differenza tra stato eccitato e inferiore) colpisce un atomo, può stimolare l'emissione, ma può anche essere assorbito (assorbimento stimolato). La probabilità di essere assorbita è pari alla probabilità di emissione stimolante.
Perciò, L'emissione stimolata è proporzionale al numero di elettroni nello stato eccitato.
L'assorbimento stimolato è proporzionale al numero di elettroni nello stato inferiore.
È necessaria un'inversione di popolazione. Se ci fossero più elettroni nello stato inferiore, l'assorbimento stimolato sarebbe più frequente delle emissioni stimolate e avremmo esaurito i fotoni.
Se sei curioso, i coefficienti di Einstien A e B sono usati per descrivere la probabilità di emissione spontanea e emissione / assorbimento stimolato rispettivamente.
Il tempo viaggia più veloce della luce. La luce ha una massa di 0 e secondo Einstein nulla può muoversi più veloce della luce se non ha il suo peso come 0. Allora perché il tempo viaggia più veloce della luce?
Il tempo non è altro che un'illusione considerata da molti fisici. Invece, riteniamo che il tempo sia un sottoprodotto della velocità della luce. Se qualcosa viaggia alla velocità della luce, per esso il tempo sarà zero. Il tempo non viaggia più veloce della luce. Né il tempo né la luce hanno massa, questo significa che la luce può viaggiare alla velocità della luce. Il tempo non esisteva prima della formazione dell'universo. Il tempo sarà zero alla velocità della luce significa che il tempo non esiste affatto alla velocità della luce.
Qual è la differenza tra secondi luce, minuti luce e anni luce?
La luce viaggia nel vuoto ad una velocità definita. È 299792458 metri al secondo. La distanza percorsa dalla luce in un secondo si chiama luce al secondo. È 299792458 metri. La luce minuta leggera viaggiava in un minuto. È 299792458 x 60 metri. Anno luce la distanza percorsa dalla luce in un anno 299792458 x60 x 60x 24 x365.2242 metri.
Perché la luce blu si rifrange ad angoli maggiori rispetto alla luce rossa nei materiali trasparenti?
I raggi di luce blu hanno una lunghezza d'onda più corta. A causa della lunghezza d'onda più breve, la rifrazione della luce blu è più di quella per la luce rossa. Complessivamente, per diverse lunghezze d'onda, gli angoli di deviazione per i raggi rifratti, ai nostri occhi, vanno da 40 ^ o a 42 ^ o. Riferimento: http://physicsclassroom.com/class/refrn/Lesson-4/Rainbow-Formation