Почему третий уровень энергии необходим в работе лазера? 1) Чтобы достичь равновесия между возбужденными

Третий уровень энергии необходим в работе лазера по нескольким причинам. Давайте рассмотрим каждое утверждение и объясним, почему они верны или неверны.

1) Утверждение: Чтобы достичь равновесия между возбужденными и невозбужденными атомами.

Объяснение: В лазере, энергия, необходимая для возбуждения атомов, поступает на активную среду, которая может быть составлена из атомов или молекул. Когда атом поглощает энергию, его электроны взбаламучиваются и переходят на более высокие энергетические уровни. Однако, чтобы лазер мог работать, необходимо создать неравновесие между числом возбужденных и невозбужденных атомов.

2) Утверждение: Чтобы увеличить число возбужденных атомов и уменьшить число невозбужденных атомов.

Объяснение: В случае, если третий уровень энергии отсутствует, то энергетические уровни атомов будут равномерно распределены, и будет достаточно мало возбужденных атомов. Однако, чтобы достичь усиления излучения, которое характерно для работы лазерного устройства, необходимо создать большее число возбужденных атомов. При этом, чтобы поддерживать необходимое количество атомов в возбужденном состоянии, требуется наличие третьего энергетического уровня.

3) Утверждение: Чтобы уменьшить число возбужденных атомов и увеличить число невозбужденных атомов.

Объяснение: Данное утверждение неверно для работы лазера. Если бы было необходимо уменьшить число возбужденных атомов и увеличить число невозбужденных атомов, то лазер не смог бы создать достаточное усиление излучения и работать в режиме лазерной генерации. В лазере, чтобы создать формирование радиационной энергии, требуется наличие большего числа возбужденных атомов, которые в результате переходов, создадут каскад излучений в виде лазерного пучка.

Таким образом, правильным утверждением из предложенных является первое: "Чтобы достичь равновесия между возбужденными и невозбужденными атомами". В настоящее время этот ответ наиболее точно отражает причину необходимости третьего уровня энергии в работе лазера.