华中科技大学激光原理考研题库与答案.docx

华中科技大学《激光原理》考研题库及答案

1 ?试计算连续功率均为1W的两光源，分别发射 =0.5000 m =3000MHZ勺

光，每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？

答：粒子数分别为：m134 c6.63 10 -0.5 1034 86.63 10 3 102.5138 10

答：粒子数分别为：m

1

34 c

6.63 10 -

0.5 10

34 8

6.63 10 3 10

2.5138 1018

2 ?热平衡时，原子能级

q

1

6.63 10 34 3 109

5.0277 1023

巳的数密度为n2,下能级E1的数密度为n1,设g1

g2 ,

求：⑴ 当原子跃迁时相应频率为 =3000MHz T= 300K时nJ n1为若干。(2)若

原子跃迁时发光波长 =1 ,压/n 1= 0.1时，贝U温度T为多高？

答: (1)Rm / gmn n/gn

答: (1)

Rm / gmn n/gn

(Em Er)

e kT 则有:

n2

ekT

exp[

6.63 10 34 3 109]

23 ]

1.38 10 300

h

(2)世 ekT

n1

exp[

6.63 10 34 3 108 ]

1.38 10 23 1 10 6 T]

0.1

T 6.26 103K

级巳上的原子数3?已知氢原子第一激发态(E2)与基态(Ed之间能量差为1.64 X 10 “J,设火焰(T =2700K)中含有1020个氢原子。设原子按玻尔兹曼分布，且 4g— g2。求：(1)能 n2为多少？ (2)设火焰中每秒发射的光子数为10 8门2，求光的功

级巳上的原子数

率为多少瓦?

答：(1)互型m g2exp[

答：(1)互型

m g2

exp[ q 身驚 丫 ] 3.11 10 19 1.38 10 2700

且 n1 n2

1020

可求出n2

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