ВЫНУЖДЕННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ИНДУЦИРОВАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

излучение фотонов частоты $v$ возбужденными атомами, молекулами и другими квантовыми системами под действием фотонов (внешнего излучения) такой же частоты. В. и. происходит в результате квантового перехода с более высокого уровня энергии $\mathscr{\&}_{i}$ на более низкий $\mathscr{E}_{k}$, где $\mathscr{E}_{i}-\mathscr{E}_{k}=h v$. Представляет собой процесс, обратный процессу поглощения излучения. Испущенное вынужденное излучение совпадает с вынуждающим не только по частоте, но и по направлению распространения, поляризации и фазе, ничем от него не отличаясь. Понятие о В. и. было введено А. Эйнштейном (А. Einstein) в 1916 при рассмотрении термодинамич. равновесия совокупности частиц газа с электромагнитным излучением (при определенной температуре $T$ ). Такое равновесие, являющееся детальным (см. Детального равновесия условие), осуществляется для излучательных квантовых переходов в результате равенства суммарного числа процессов спонтанного излучения и В. и. числу процессов поглощения фотонов для каждой пары уровней энергии $\mathscr{E}_{i}$ и $\mathscr{E}_{k}$ частиц. Эти процессы характеризуются вероятностью спонтанного излучения, зависящей только от свойств излучающих частиц, и вероятностями В. и. и поглощения (вынужденных переходов), зависящими не только от свойств частиц, но и от спектральной плотности энергии вынуждаюшего излучения $u_{v}$. Соответствующие вероятности равны: $A_{i k}, B_{i k} u_{v}$ и $B_{k i} u_{v}$, где $A_{i k}, B_{i k}$ и $B_{k i}-$ коэффициенты Эйнштейна. Учет B. и. наряду со спонтанным излучением и поглощением позволил А. Эйнштейну вывести Планка закон излучения на основе квантовых представлений. В условиях термодинамич. равновесия $B_{i k}$ мало́, однако в случае отсутствия термодинамич. равновесия при инверсии населенностей для соответствующей пары уровней энергии $\mathscr{\varkappa}_{i}$ и $\mathscr{E}_{k}$ (когда населенность верхнего уровня $\mathscr{c}_{i}$ больше населенности нижнего уровня $\mathscr{E}_{k}$ ) число процессов В. и. преобладает над числом процессов поглощения и интенсивность излучения частоты $\mathrm{v}=\left(\mathscr{E}_{i}-\mathscr{E}_{k}\right) / h$ будет возрастать. На этом принципе основано действие генераторов монохроматич. излучения в оптич. и микроволновой областях спектра - лазеров и мазеров.

излучение фотонов частоты $v$ возбужденными атомами, молекулами и другими квантовыми системами под действием фотонов (внешнего излучения) такой же частоты. В. и. происходит в результате квантового перехода с более высокого уровня энергии $\mathscr{\&}_{i}$ на более низкий $\mathscr{E}_{k}$, где $\mathscr{E}_{i}-\mathscr{E}_{k}=h v$. Представляет собой процесс, обратный процессу поглощения излучения. Испущенное вынужденное излучение совпадает с вынуждающим не только по частоте, но и по направлению распространения, поляризации и фазе, ничем от него не отличаясь. Понятие о В. и. было введено А. Эйнштейном (А. Einstein) в 1916 при рассмотрении термодинамич. равновесия совокупности частиц газа с электромагнитным излучением (при определенной температуре $T$ ). Такое равновесие, являющееся детальным (см. Детального равновесия условие), осуществляется для излучательных квантовых переходов в результате равенства суммарного числа процессов спонтанного излучения и В. и. числу процессов поглощения фотонов для каждой пары уровней энергии $\mathscr{E}_{i}$ и $\mathscr{E}_{k}$ частиц. Эти процессы характеризуются вероятностью спонтанного излучения, зависящей только от свойств излучающих частиц, и вероятностями В. и. и поглощения (вынужденных переходов), зависящими не только от свойств частиц, но и от спектральной плотности энергии вынуждаюшего излучения $u_{v}$. Соответствующие вероятности равны: $A_{i k}, B_{i k} u_{v}$ и $B_{k i} u_{v}$, где $A_{i k}, B_{i k}$ и $B_{k i}-$ коэффициенты Эйнштейна. Учет B. и. наряду со спонтанным излучением и поглощением позволил А. Эйнштейну вывести Планка закон излучения на основе квантовых представлений. В условиях термодинамич. равновесия $B_{i k}$ мало́, однако в случае отсутствия термодинамич. равновесия при инверсии населенностей для соответствующей пары уровней энергии $\mathscr{\varkappa}_{i}$ и $\mathscr{E}_{k}$ (когда населенность верхнего уровня $\mathscr{c}_{i}$ больше населенности нижнего уровня $\mathscr{E}_{k}$ ) число процессов В. и. преобладает над числом процессов поглощения и интенсивность излучения частоты $\mathrm{v}=\left(\mathscr{E}_{i}-\mathscr{E}_{k}\right) / h$ будет возрастать. На этом принципе основано действие генераторов монохроматич. излучения в оптич. и микроволновой областях спектра - лазеров и мазеров.