光电子学(第一章3)报告.ppt

半? 整数倍 m, n 整数 cos?, cos? 方向余弦 ① 光波模式 ② 光子态 §1-1光波动理论与光子学说 §1-2物质微观结构与能量状态 §1-3热辐射一般概念 §1-4黑体辐射 §1-5自发辐射, 受激吸收和受激辐射 §1-6谱线形状和宽度 §1-7均匀加宽和非均匀加宽 §1-8辐射的经典理论 一、经典理论 二、半经典理论 1. 经典振子（原子自发辐射的经典模型） 2. 封闭腔的振动模（光波模式、光子态、相格） ③ 相格 §1-1光波动理论与光子学说 §1-2物质微观结构与能量状态 §1-3热辐射一般概念 §1-4黑体辐射 §1-5自发辐射, 受激吸收和受激辐射 §1-6谱线形状和宽度 §1-7均匀加宽和非均匀加宽 §1-8辐射的经典理论 ① 光波模式 ② 光子态 一、经典理论 二、半经典理论 1. 经典振子（原子自发辐射的经典模型） 2. 封闭腔的振动模（光波模式、光子态、相格） ③ 相格 §1-1光波动理论与光子学说 §1-2物质微观结构与能量状态 §1-3热辐射一般概念 §1-4黑体辐射 §1-5自发辐射, 受激吸收和受激辐射 §1-6谱线形状和宽度 §1-7均匀加宽和非均匀加宽 §1-8辐射的经典理论 ① 光波模式 ② 光子态 一、经典理论 二、半经典理论 1. 经典振子（原子自发辐射的经典模型） 2. 封闭腔的振动模（光波模式、光子态、相格） ③ 相格 ——相体积（相格） 立方体的1/8 光子有两偏振状态 §1-1光波动理论与光子学说 §1-2物质微观结构与能量状态 §1-3热辐射一般概念 §1-4黑体辐射 §1-5自发辐射, 受激吸收和受激辐射 §1-6谱线形状和宽度 §1-7均匀加宽和非均匀加宽 §1-8辐射的经典理论 ① 光波模式 ② 光子态 一、经典理论 二、半经典理论 1. 经典振子（原子自发辐射的经典模型） 2. 封闭腔的振动模（光波模式、光子态、相格） ③ 相格 受激吸收，受激和自发辐射建立量子基础上： 原子处理量子力学，光场经典（麦克斯韦方程）； 优点：精确与激光有关过程；爱因斯坦受激辐射，吸收B 和自发辐射A 关系反映自发辐射； 缺点：不能阐明自发辐射； 半经典 原子量子力学， 光场量子电动力学，量子化，“场振子”； 优点：反映自发辐射半经典法没反映物理过程。 缺点：复杂，抽象，不直观。 量子 一、经典理论 二、半经典理论 §1-1光波动理论与光子学说 §1-2物质微观结构与能量状态 §1-3热辐射一般概念 §1-4黑体辐射 §1-5自发辐射, 受激吸收和受激辐射 §1-6谱线形状和宽度 §1-7均匀加宽和非均匀加宽 §1-8辐射的经典理论 半经典与量子理论； 给EM场，体系含在力学范围，量子跃迁理论计算： Em En 激发态 基态 入射光 1. 光和微观粒子的相互作用 2. 爱因斯坦系数的计算 §1-1光波动理论与光子学说 §1-2物质微观结构与能量状态 §1-3热辐射一般概念 §1-4黑体辐射 §1-5自发辐射, 受激吸收和受激辐射 §1-6谱线形状和宽度 §1-7均匀加宽和非均匀加宽 §1-8辐射的经典理论 一、经典理论 二、半经典理论 原子受入射光作用跃迁到激发态几率： 原子能量?Em -En，En初态；Em激发态， 相反激发态跃迁到低态几率： 原子能量?Em -En。 半经典理论：原子?能量取自光场，En?Em 跃迁几率和光部分能量（等同Em -En）被吸收几率等同。 En?Em跃迁能量差Em-En=作用光量子能量h?， 适合，发生。 入射光谱中须含能量 光量子。 Em En §1-1光波动理论与光子学说 §1-2物质微观结构与能量状态 §1-3热辐射一般概念 §1-4黑体辐射