Вымушанае выпраменьванне

Вымушанае (індукаванае) выпраменьванне — выпусканне электрамагнітных хваль квантавымі сістэмамі (напрыклад, атамамі), якое адбываецца пад уздзеяннем знешняга выпраменьвання і мае аднолькавую з ім частату, фазу, палярызацыю і кірунак распаўсюджвання. Выкарыстоўваецца ў Лазеры і Мазеры^[1].

Лазернае выпраменьванне на розных даўжынях электрамагнітных хваль

Паняцце вымушанага выпраменьвання было ўведзена ў 1916 годзе Эйнштэйнам, які даў новы вывад формулы Планка, заснаваны на пастулатах Бора пра механізм выпраменьвання^[2].

Поўная магутнасць вымушанага выпраменьвання пры ўзаемадзеянні актыўнага рэчыва са знешнім электрамагнітным выпраменьваннем выражаецца формулай

${\displaystyle P=\varepsilon \,\omega _{mn}(N_{m}-N_{n}),}$

дзе

ε=E_m−E_n — энергія выпрамененага (паглынутага) фатона;

E_m і E_n — энергія электрона на больш высокім і больш нізкім узроўнях;

ω_mn — імавернасць выпрамянення (паглынання);

N_m і N_n — заселенасць больш высокага і больш нізкага узроўняў.

Актыўнае рэчыва мае інверсную заселенасць узроўняў N_m>N_n і P>0; у раўнаважных сістэмах N_m<N_n, і таму сістэма паглынае знешняе выпрамяненне (P<0).