130 likes | 546 Views
Спонтанни и принудени преходи. ПЛАН Основни понятия Видове преходи между състоянията Вероятности за преходите. Правила на подбора Закони на поглъщането. електрон. АТОМ. орбита. ядро. Спонтанни и принудени преходи. Основни понятия. Видове състояния:. Основно (нормално). Възбудено .
E N D
Спонтанни и принудени преходи • ПЛАН • Основни понятия • Видове преходи между състоянията • Вероятности за преходите. Правила на подбора • Закони на поглъщането
електрон АТОМ орбита ядро Спонтанни и принудени преходи. Основни понятия Видове състояния: • Основно (нормално) • Възбудено • Йонизация Време на живот в дадено състояние Населеност на нивоn = концентрацията на електроните в даденото състояние
Видове преходи между състоянията Е2 Е2 >Е1>Е0 Е1 Е0 Спонтанен преходЕ2 - Е1 . Излъчва се фотон с енергия Има напълно случаен характер: фотоните са с различна енергия, фаза, поляризация, посока на разпространение.
Безизлъчвателен преходЕ2 - Е1 . Електронът отдава енергията си на друг електрон или йон от кристалната решетка. Индуцирани (принудени) преходи Е1 – Е2- чисто поглъщане Е2 Изчезва фотон Е1 Е2 – Е1– принудено излъчване Е2 Излъчват се два неразличими фотона Принуденото излъчване е кохерентно с породилото го! Е1
Луминесценция Преобразуване на различни видове енергия в светлина. СЪЩНОСТ: - чисто поглъщане - безизлъчвателен преход - спонтанно излъчване - резонансна линия Стоксова луминесценция В металите луминесцнцията е невъзможна поради припокриването на зоните - погълнатата енергия се превръща в топлина.
Видове луминесценция • А. По тип възбуждане: • Фото-луминесценция • Радио-луминесценция • Електро-луминесценция • Трибо-луминесценция • Хеми-луминесценция • Б. По механизъм на преобразуване на енергията • резонансна • спонтанна • принудена • рекомбинационна • В. По времеви характеристики на светенето: • флуоресценция (бързо изсветване и затихване) • фосфоресценция (продължително светене)
t – продължителност на светенето - време на живот във възбуденото състояние Основни физични характеристики • Способ за възбуждане • Спектър на излъчването • Поляризация на излъчването • Квантов добив (за фотолуминесценцията) • Зависимост от времето
Възбудено ниво 0,56 nm Метастабилно ниво 0,694 nm Основно състояние Рубинов лазерПроцеси: p32 = 200p31 p31 = 300p21
Метастабилно ниво стълкновения 20,61 eV 20,66 eV Напомпване в електрически разряд Основно състояние Основно състояние Не-Ne лазер процеси: Мощност: в импулсен режим , в непрекъснат режим
Полупроводникови лазери GaAs Напомпване чрез електрично поле, перпендикулярно на P-N прехода. Преходи зона-зона П.З. Донорни нива Акцепторни нива (а) -Междузонова луминесценция (б) - Луминесценция на център (А.Н.) (в) – Екситонна луминесценция В.З.