ирюється в ньому електромагнітну хвилю, необхідно перевести його в збуджений стан, в якому хоча б для двох рівнів населеність верхнього виявилася вище, ніж нижнього. Такий стан називається станом з інверсією населеності в речовині і є припущений сучасними вченими Н.Г. Басовим і А. М. Прохоровим в 1955 В«Метод трьох рівнівВ». Сутність цього методу полягає в тому, що електрони в енергетичному спектрі яких є 3 енергетичних рівня x 1, x 2, x 3, переводяться в збуджений стан під дією потужного допоміжного випромінювання - накачування. При достатній інтенсивності накачування відбувається перехід електронів з рівня x 1 на x 3, до так званого насичення, коли населеність цих рівнів стає однаковою. При цьому для однієї пари рівнів x 1, x 2 або x 2, x 3 буде мати місце інверсія населенностей. Існують і інші методи створення інверсії населеності: сортування молекул в молекулярних і атомних пучках в неоднорідному електричному або магнітному полі; інжекція нерівноважних носіїв заряду в електронно-дірковий перехід; здійснення непружних зіткненнях атомів в суміші газів; хімічне збудження та інші.
Генерація електромагнітних хвиль у приладах КЕ здійснюється за допомогою активного середовища, вміщеній в резонатор, зокрема для лазерів - оптичних резонаторів, за допомогою якого реалізується необхідна для генерації позитивний зворотний зв'язок. У активному середовищі неминуче відбуваються спонтанні переходи електронів з верхніх енергетичних рівнів на нижні, тобто відбувається випромінювання квантів. Якщо резонатор налаштований на частоту цього випромінювання, то воно, багато разів відбиваючись від стінок резонатора, встигає викликати індуковане випромінювання ще кількох частинок, які, у свою чергу, впливаючи на активне середовище, викликає нові акти індукованого випромінювання. В результаті власне спонтанне випромінювання активного середовища посилюється за рахунок вимушених переходів. При цьому, однак, енергія випромінювання в резонаторі не може наростати безмежно: кожен акт випромінювання супроводжується переходом частки на більш низький енергетичний рівень, що призводить до вирівнювання населенностей і, отже, до рівності поглинання і вимушеного випромінювання (ефект насичення). br/>
3.2 Застосування КЕ
Прилади СЕ мають ряд характерних особливостей, що відрізняють їх від електронних приладів інших типів. Так молек...
