l'inversion de population se produit lorsque le nombre d'atomes dans un état d'énergie excité est supérieur au nombre d'atomes dans un état d'énergie plus faible. inversion de la population est nécessaire pour la fonction de lasers, en permettant un ensemble non coordonné de photons pour être capturé et libéré d'une manière uniforme. Techniquement parlant, la réalisation d'une inversion de population nécessite l'existence d'au moins trois états des atomes en question d'énergie. Cependant, lorsque le degré d'inversion de population est évaluée seulement deux niveaux d'énergie sont pris en considération; souvent les niveaux d'énergie plus élevés se décomposent trop rapidement pour être utile pour la coordination.
Instructions
1 Pensez au degré d'inversion de population en tant que rapport entre l'état inférieur et l'état d'énergie de niveau suivant possible pour les atomes existent. Merci à la mécanique statistique, il est possible de calculer ce ratio pour une masse d'atomes en équilibre thermique, sachant que la température des atomes et la différence d'énergie entre l'état du sol et le niveau d'énergie supérieur.
2 Soustraire la quantité d'énergie d'un atome a dans l'état excité de la quantité d'énergie d'un atome a dans l'état du sol (ce qui devrait être un nombre négatif). Diviser par la température de la masse (en degrés Kelvin) de la constante de Boltzmann (environ 1.38e-23).
3 Déterminer le seuil minimal d'inversion de population dans un système d'énergie laser à trois niveaux en trouvant le temps moyen qu'il faut pour un atome à la pourriture du niveau d'énergie le plus élevé au niveau intermédiaire et le niveau intermédiaire à l'état du sol. Divisez ce dernier (le temps moyen de la corruption du milieu à l'état du sol) par l'ancien (le plus haut niveau au niveau intermédiaire). Ce ratio est le seuil minimal à atteindre un état où il y a plus d'atomes dans le niveau d'énergie intermédiaire que l'état fondamental - qui est, inversion de population.