3. 광의 흡수와 방사 그리고 유도방출
Optics/Laser optics2023. 12. 23. 19:273. 광의 흡수와 방사 그리고 유도방출

광의 흡수 에너지준위 E1과 E2를 갖는 원자에 외부에서 진동수 ν의 전자파를 입사시킬 때, 식 (2-2)의 관계가 성립한다면, 원자는 진동수 ν의 광에 공진하여 효율 좋게 그 광의 에너지를 흡수하고 에너지준위 E1에서 E2로 여기된다. 이같이 광의 흡수는 원자와 공명하는 특정의 파장에서 일어나는 것이다. 이 때의 전자파상태를 에너지로 표현하여 E2-E1 =hv 로 쓰면, hν는 두 에너지준위 사이의 차 E2-E1과 같은 크기가 된다. 이 hν의 에너지를 갖는 입자를 광자라 하는데, 광이 에너지를 갖는 양자역학적인 입자라고 생각하게 만든 것이다. 그러므로 아래에 표시된 것처럼 광은 광자의 집합체가 되고, 광의 흡수는 광자의 흡수라고 한다. 들뜬 에너지준위 E2에 있는 원자는 일반적으로 불안정하고, 짧은 ..

2. 원자의 에너지 준위, 여기와 들뜬상태
Optics/Laser optics2023. 12. 22. 19:212. 원자의 에너지 준위, 여기와 들뜬상태

Bohr의 양자 조건 모든 물질은 원자로 구성되며, 각 원자는 보아의 원자모형으로 잘 알려진 것같이 원자핵과 그 주위를 원운동하고 있는 음전하의 전자군으로 구성되어 각자 에너지를 갖고 있다. 원자가 갖는 전자수는 원자의 종류에 따라 다르다. 원자핵 주위를 원궤도로 도는 전자는 그림 2-1에 나타낸 것같이 일정한 반지름을 갖는 특정한 궤도만이 허용된다. 즉 그 전자가 갖는 운동량(질량×속도) p와 궤도길이의 곱은 임의의 수의 정수 배 값만 취할 수 있다는 것이 된다. 이를 식으로 나타내 보자. 전자의 질량을 m, 속도를 , 그리고 궤도의 길이를 2πr이라 하면 의 관계가 성립하고, 이 식은 보아의 양자조건(quantum condition)을 잘 설명하고 있다. 여기서 q는 양의 정수로 양자수(quantum..

image