大家好，今天和大家聊一聊激光是如何產(chǎn)生的。

激光在當(dāng)今世界，不論是軍事領(lǐng)域，還是生活領(lǐng)域都有著十分廣泛的應(yīng)用，所以我們對(duì)于激光也比較熟悉，但如果要是問(wèn)激光是如何產(chǎn)生的，可能大多數(shù)人就不太清楚。

激光，顧名思義，它也是光的一種，與光的產(chǎn)生原理是一致的，但在“光”的前面加了一個(gè)“激”，就說(shuō)明它還不同于普通的光，激光比光能量要大很多，甚至在可以應(yīng)用在武器上面，好了，廢話不多說(shuō)，下面直接切入正題。

激光從哪里來(lái)？

可以肯定的說(shuō)：激光是從原子中來(lái)的，這件事情我們要追溯到100年前，丹麥有一名物理學(xué)家為了解釋氫光譜量子化的問(wèn)題，提出了一個(gè)全新的原子模型，這位科學(xué)家就是后來(lái)著名的量子力學(xué)哥本哈根學(xué)派領(lǐng)袖波爾，故這個(gè)全新的原子模型被命名為：波爾模型。

波爾模型：原子由原子核與電子構(gòu)成，原子核居中，電子圍繞原子核做運(yùn)動(dòng)，不過(guò)電子的運(yùn)動(dòng)并不是隨意的，但是有幾條特定的軌道，電子只能在這幾條特定的軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電子從軌道到另外一條軌道，只能通過(guò)躍遷的方式，也就是不連續(xù)的、瞬時(shí)的跳躍運(yùn)動(dòng)。

我們將最靠近原子核的電子軌道稱(chēng)為：基態(tài)，這條軌道上的電子能量是最低的

基態(tài)之外的第一條軌道稱(chēng)為：第一激發(fā)態(tài)，這條軌道上的電子會(huì)比基態(tài)上的電子能量高

第一激發(fā)態(tài)之外的第一條軌道稱(chēng)為：第二激發(fā)態(tài)，第二激發(fā)態(tài)上軌道的電子比第一激發(fā)態(tài)高

以此類(lèi)推

如果電子從基態(tài)吸收了能量，那么就會(huì)躍遷到激發(fā)態(tài)，如果電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，那么就會(huì)釋放能量，光的產(chǎn)生就源于電子躍遷。

例如：在基態(tài)在有一個(gè)電子，然后電子受到了外界的影響，例如光照、吸收能量、熱量的因素，那么基態(tài)的電子就會(huì)上高能級(jí)軌道躍遷，可能會(huì)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，也可能會(huì)躍遷到第二激發(fā)態(tài)，具體躍遷到哪個(gè)激發(fā)態(tài)取決于電子能量接受的大小（量子化）。

當(dāng)電子吸收能量躍遷到激發(fā)態(tài)之后，如果沒(méi)有持續(xù)的能量吸收，那么電子過(guò)一段時(shí)間還會(huì)躍遷回到基態(tài)，并且在這個(gè)過(guò)程中釋放能量，躍遷過(guò)程中釋放能量的就是光，我們之前使用的日光燈管的就是通過(guò)原子躍遷的原理發(fā)光的。

其實(shí)激光的產(chǎn)生也是粒子躍遷，更準(zhǔn)確的說(shuō)是源于愛(ài)因斯坦基于粒子躍遷提出的受激輻射

受激輻射

愛(ài)因斯坦提出了這樣一個(gè)假設(shè)：假設(shè)一個(gè)電子正處于第二激發(fā)態(tài)，準(zhǔn)備向第一激發(fā)態(tài)躍遷（時(shí)間不確定），根據(jù)上面我們說(shuō)講的，電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)需要以光的形式釋放能量，那么當(dāng)電子還沒(méi)有進(jìn)行躍遷的時(shí)候，恰好有一道光射進(jìn)來(lái)，而且這道光的能量恰好等于電子向低能級(jí)躍遷釋放能量，那么會(huì)發(fā)生什么情況呢？

這道光就會(huì)誘導(dǎo)電子馬上躍遷到第一激發(fā)態(tài)，并且釋放出和這道光能量、相位一模一樣的光，如果第二激發(fā)態(tài)上還有電子，那么前一個(gè)電子釋放的光還會(huì)繼續(xù)誘導(dǎo)下一個(gè)電子釋放光，傳之無(wú)窮，有點(diǎn)類(lèi)似于多米諾骨牌效應(yīng)的感覺(jué)。

所以說(shuō)如果我們想要制造出能量很強(qiáng)的光，我們就需要滿足兩個(gè)條件

一、有一個(gè)能量很強(qiáng)的光源作為誘導(dǎo)

二、有很多處于高能級(jí)的電子，在正常情況下，低能級(jí)的電子是要大于高能級(jí)電子的，這種情況是無(wú)法產(chǎn)生激光的，想要產(chǎn)生激光就必須實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，也就是要高能級(jí)電子的數(shù)量大于低能級(jí)電子的數(shù)量

在1958年，第一臺(tái)激光器終于被制造出來(lái)，原理是利用氙燈作為誘導(dǎo)光源，然后通過(guò)電子在不同能級(jí)進(jìn)行躍遷的方式復(fù)制出大量高能量的光，于是激光就誕生了。