2.2 自发辐射、受激辐射和受激吸收

原子,分子或离子辐射光和吸收光的过程是与原子能级之间的跃迁联系在一起的。在普朗克(Max Planck)于1900年提出的辐射量子化假设,以及玻尔(Niels Bohr)在1913年提出的原子中电子运动状态量子化假设的基础上,爱因斯坦从光与原子相互作用的量子论观点出发,提出光与原子的相互作用应包括原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三个过程。这三个过程同时存在并且相互关联。

激光器的发光过程中,始终伴随着这三个跃迁过程,特别是其中的受激辐射跃迁过程是激光产生的物理基础。

以原子的两个能级E1E2为例(E1E1),来讨论光与原子的相互作用过程中原子能级间的跃迁,其规律同样适用于多能级系统。