受激態

若體系的哈密頓量不含時間，則體系處於一系列能量取確定值的狀態中，如果這些狀態是束縛態，則必有一個狀態的能量值最小，這個狀態稱為基態。其他狀態依次稱為第一、第二激發態等。基態是最穩當的狀態。

基本介紹

• 中文名：受激態
• 外文名：excited state
• 定義：處於一系列能量取確定值的狀態
• 套用學科：量子力學術語
• 範疇：數理科學
• 涉及：哈密頓量

概念

若體系的哈密頓量不含時間，則體系處於一系列能量取確定值的狀態中，如果這些狀態是束縛態，則必有一個狀態的能量值最小，這個狀態稱為基態。其他狀態依次稱為第一、第二激發態等。基態是最穩當的狀態。

原子（分子或離子）在受激態（也稱激發態）停留的平均時間。原子通常處於能量最低的基態。它通過同其他原子或自由電子碰撞，或吸收光子，從外界獲得能量而躍遷到較高的受激態。到達受激態的原子，停留一段時間後，將通過自發發射陸續離開該能態。每個原子在受激態停留的時間長短不一，但大量原子的平均停留時間卻有一定的值，稱為該受激態的平均壽命，簡稱受激態壽命。

基本原理

我們考慮一個由彼此沒有相互作用的受激原子所構成的系統並忽略系統中所存在的光子的影響。受激原子自發地輻射。設時刻處於態的原子數是。在時間內，的自發躍遷使的平均變化為

此方程給出

其中，

是處於受激態的原子的平均壽命。如果從可以向兩個低能態、自發躍遷，則在內，這些躍遷使得的平均變化為

此方程給出

因此，處於態的原子的平均壽命滿足如下關係：。