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§第三节活泼好动的粒子
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原子中的电子是个活泼好动的粒子，一旦有光、电、热或冲击等外界“刺激”
，就会“蹦蹦跳跳”
，在各个电子轨道间跑来跑去，使它的动能和位能产生增减变化，以致原子的内能随之改变。
原子内能的改变，表现在它的能级的变化，或者从低能级升到高能级，或者从高能级降到低能级。
如前所述，原子处于高能级是不稳定的，稍遇“刺激”
，就会跳到低能级去。
在正常情况下，绝大多数原子处于最小能量状态，也就是处于基态。
原子处于基态时，电子的运转轨道最小。
除了处于基态的原子之外，也会有极少数的原子处于激发能级上，而且，能级越高，处于这个能级上的原子越少。
这种在正常情况下原子数目按能级分布的规律，叫做玻耳兹曼分布律。
处于热平衡状态的物质原子体系必定遵从于玻耳兹曼分布律。
为了获得光的放大，必须打破物质原子体系的热平衡状态，使原子能级分布一反常态，使处于高能级的原子数目大大超过处于低能级的原子数目。
这种反常的原子分布状态叫做“粒子数反转”
。
要想使物质的原子体系处于“粒子数反转”
的分布状态，采用单纯的加热办法等是不能实现的。
为此，科学家们采取了光激励、放电激励、化学激励等一些特殊的“外界刺激”
，给物质的原子体系加以能量，把处于低能级的原子激发到高能级上去。
这种激发，是在人为控制下进行的，以便有选择地使某个或某几个较高能级上的原子数目大大增加，形成较高能级上的原子数目大大超过较低能级上的原子数目。
一种物质受到某种激励以后，就会在选定的两个能级间呈现出粒子数反转分布状态。
这种在两个能级间能够呈现出粒子数反转的物质叫做激活物质或激活媒质。
气体、**和固体都可以成为激活物质。
显然，将物质激活，使物质的原子体系的能级分布达到“粒子数反转”
，这是实现受激辐射光放大的先决条件。
那么，怎样才能达到“粒子数反转”
呢？
我们假定所得到的激活物质的原子体系仅有2个能级E1和E2，在没有外界作用的情况下处于正常的原子分布状态，即处于低能级的原子数目多于高能级的原子数目。
为了达到“粒子数反转”
，我们采取光激励的办法，用频率f21=（E2——E1）h的光束“刺激”
这种物质的原子体系，使低能级E1上的原子被激发到高能级E2上去。
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