Question

1960年5月15日，年輕的美國(guó)物理學(xué)家梅曼在實(shí)驗(yàn)室中利用紅寶石激光器首先獲得了激光。紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光。鉻離子的能級(jí)如圖所示，E₁是基態(tài)，E₂是亞穩(wěn)態(tài)，E₃是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā)出波長(zhǎng)為λ1的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受激發(fā)躍遷到E₃，然后自發(fā)躍遷到E₂，釋放波長(zhǎng)為λ₂的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E₂的離子躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的光就是激光，這種激光的波長(zhǎng)為多大？

Answer 1

解：根據(jù)玻爾的量子化原子模型，原子從一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)時(shí)，需要吸收或發(fā)出的光子能量等于這兩個(gè)能級(jí)的能量差，即hυ=ΔE。
根據(jù)波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系，有：c=λυ
設(shè)所求激光波長(zhǎng)為λ，據(jù)題意，有：



結(jié)合以上三式，有：
解得：λ=。