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§第二 揭开激光的内幕（第1页）

§第二节揭开激光的内幕

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如上所述，激光具有许多优异的特点。

那么，激光是怎样产生的呢？要弄清楚这个问题，我们还得从物质的发光现象谈起。

人们经过长期的研究和实践，发现各种各样的发光现象都与光源内部原子的运动状态有关系。

因此，人们对原子的结构和运动状态作了大量的研究。

原来，原子的结构，很象我们这个太阳系。

太阳系是由一个太阳和绕它运动的9颗行星组成的。

原子的结构也是这样，它是由一个原子核和一些电子组成的，这些电子沿着一定的轨道，围绕着原子核旋转。

其中，原子核带正电荷，电子带负电荷。

不同元素的原子，其核外电子的数目是不同的。

但是，原子核所带的正电荷和所有的核外电子所带的负电荷总是恰好相等的，因此，整个原子呈中性。

电子在绕原子核运动时受到两方面的作用；一是电子绕核转动时有离开核的趋向；二是电子受核的正电荷吸引力作用而有靠近核的趋向。

当两者作用达到相对平衡时，电子与原子核之间保持一定距离，即电子沿一定的轨道而运动。

电子绕核运动就有一定的动能，电子被核吸引就有一定的位能。

动能和位能之和就是原子的内能。

电子运动的轨道离原子核越远，电子所具有的能量就越大，即原子的内能也越大。

在没有外界作用的情况下，一般来说，原子中的电子都尽可能沿着离原子核较近的轨道运动。

电子和原子，这样的微观粒子和常见的宏观物体运动不同，其能量变化是不连续的。

原子的内能是一档一档分开的，与此相应，原子中的电子只能在一个一个间隔开来的特定轨道上运动。

我们把分成一档一档的原子内能值称为原子的能级。

每一条横线代表一个能级，叫做基能级，代表的原子能量状态为基态，相当于电子在最小的轨道上运动。

往上去的其它能级，叫做激发能级，代表的原子能量状态为激发态，相当于电子在各个较大的轨道上运动。

如上所述，处于较低能级的原子受到外界“刺激”

（光的照射、电子或原子的撞击等）而获得能量时，可以跳到较高能级去；反之，处于较高能级的原子也可以释放出一部分能量，而从较高能级跳到较低的能级。