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問答題

【計(jì)算題】證明，當(dāng)每個(gè)模式內(nèi)的平均光子數(shù)（光子簡并度）大于1時(shí)，輻射光中受激輻射占優(yōu)勢。

答案：證明如下：按照普朗克黑體輻射公式，在熱平衡條件下，能量平均分配到每一個(gè)可以存在的模上，即

由上式可...

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【計(jì)算題】某一分子的能級(jí)E₄到三個(gè)較低能級(jí)E1E2和E3的自發(fā)躍遷幾率分別為A₄₃=510⁷s^-1，A₄₂=110⁷s^-1，A₄₁=310⁷s^-1，試求該分子E₄能級(jí)的自發(fā)輻射壽命τ₄。若τ₁=510^-7s，τ₂=610^-9s，τ₃=110^-8s，在對(duì)E4連續(xù)激發(fā)且達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，試求相應(yīng)能級(jí)上的粒子數(shù)比值n₁/n₄，n₂/n₄和n₃/n₄，并說明這時(shí)候在哪兩個(gè)能級(jí)間實(shí)現(xiàn)了集居數(shù)？

答案：

（1）由題意可知E₄上的粒子向低能級(jí)自發(fā)躍遷幾率A₄為：

【計(jì)算題】
試證明，由于自發(fā)輻射，原子在E₂能級(jí)的平均壽命為

答案：證明如下：根據(jù)自發(fā)輻射的定義可以知道，高能級(jí)上單位時(shí)間粒子數(shù)減少的量，等于低能級(jí)在單位時(shí)
間內(nèi)粒子數(shù)的增加。即...