2.2.2 受激輻射

在頻率為ν=（E2-E1）/h的光照射（激勵）下，或在能量為hν=E2-E1的光子誘發下，處于高能級E2上的原子有可能躍遷到低能級E1，同時輻射出一個與或誘發光子的狀態完全相同的光子，這個過程稱為受激輻射躍遷，如圖2-3所示。

圖2-3 受激輻射示意圖

受激輻射的特點是：

（1）只有外來光子能量hν=E2-E1時，才能引起受激輻射；

（2）受激輻射所發出的光子與外來光子的頻率、傳播方向、偏振方向、相位等性質完全相同。

受激輻射躍遷用受激輻射躍遷概率W21來描述，其定義與自發輻射躍遷概率類似，即

式中，dn21是dt時間內受激輻射粒子數密度；下標st為表示受激輻射躍遷。

受激輻射躍遷與自發輻射躍遷的區別在于，它是在輻射場（光場）的激勵下產生的，因此，其躍遷概率不僅與原子本身的性質有關，還與外來光場的單色能量密度ρν成正比，即

式中，B21為受激輻射躍遷愛因斯坦系數，它只與原子本身的性質有關，表征原子在外來光輻射作用下產生E2到E1受激輻射躍遷的本領。當B21一定時，外來光場的單色能量密度愈大，受激輻射躍遷概率就愈大。