问答题

【计算题】证明，当每个模式内的平均光子数（光子简并度）大于1时，辐射光中受激辐射占优势。

答案：证明如下：按照普朗克黑体辐射公式，在热平衡条件下，能量平均分配到每一个可以存在的模上，即

由上式可...

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【计算题】某一分子的能级E₄到三个较低能级E1E2和E3的自发跃迁几率分别为A₄₃=510⁷s^-1，A₄₂=110⁷s^-1，A₄₁=310⁷s^-1，试求该分子E₄能级的自发辐射寿命τ₄。若τ₁=510^-7s，τ₂=610^-9s，τ₃=110^-8s，在对E4连续激发且达到稳态时，试求相应能级上的粒子数比值n₁/n₄，n₂/n₄和n₃/n₄，并说明这时候在哪两个能级间实现了集居数？

答案：

（1）由题意可知E₄上的粒子向低能级自发跃迁几率A₄为：

【计算题】
试证明，由于自发辐射，原子在E₂能级的平均寿命为

答案：证明如下：根据自发辐射的定义可以知道，高能级上单位时间粒子数减少的量，等于低能级在单位时
间内粒子数的增加。即...