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电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化。根据能量守恒原理,粒子的外层电子从低能级转移到高能级的过程中会吸收能量;从高能级转移到低能级则会释放能量。能量为两个能级能量之差的绝对值。
跃迁的分类[url=]编辑[/url]
电子跃迁过程中吸收、释放能量的形式是多样的。与辐射无关的称为无辐射跃迁,与辐射(光)相关的称为辐射跃迁。
无辐射跃迁
参与无辐射跃迁的能量有多种形式,有热能、电能等等。最常见的形式是热能。如电子从高能级向低能级跃迁时,即有可能释放出热量。
辐射跃迁
辐射跃迁分为受激吸收、自发辐射和受激辐射三类(由爱因斯坦最先提出)。
辐射(光)入射入物质,电子吸收光子能量,从低能级转移到高能级称为受激吸收。
在没有外界辐射(光)激励的情况下,电子从高能级转移到低能级并释放出光子,称为自发辐射。因为自发辐射具有随机性,所以这种情况辐射出的光的相位也是随机的。而且光强较弱,称为荧光。
在有外界辐射(光)激励的情况下, 电子从高能级转移到低能级并释放出光子,称为受激辐射。由于受激辐射是由外界入射光子引起的,所以电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性。即入射光与辐射光的相位相同。如果这一过程能够在物质中反复进行,并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量。那么产生的光就是激光。
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