Physics
Лазер и разряд
Накачайте трёхуровневую среду выше порога - и вынужденное излучение возьмёт верх; потом разгоните электроны по разрядной трубке до провалов Франка-Герца.
Что происходит
Выкручивайте лампу накачки - стержень между зеркалами молчит. До порога, заданного замкнутой формулой: там число фотонов взрывается, звенит релаксационными осцилляциями и оседает в луч, яркость которого растёт с накачкой линейно, а столбики населённостей показывают усиление, зажатое ровно на потерях зеркал. Поставьте галочку «двухуровневая схема» - и та же накачка проваливается навсегда: без третьего уровня инверсии не бывает. В разрядной трубке электроны седлают поле и вспыхивают фиолетовым, синим и красным ровно на разностях уровней - ниже 4.9 вольта свечения нет вовсе, - а просканированный ток коллектора вырезает провалы Франка-Герца через каждые 4.9 вольта.
Уравнения модуля
Уравнения dN₂/dt = R_pump N₁ − (A + B I) N₂ (три уровня) Усиление при N₂ > N₁; порог генерации: усиление равно потерям Интенсивность света I увеличивается при стимулированном излучении: один входящий фотон производит два идентичных исходящих фотона
