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第42章 赵老师帮我发明激光（第2页）

唐华捡起个粉笔头，在教室的黑板上先写出了第一行，电子跃迁公式。

“1917年，爱因斯坦发表论文《关于辐射的量子理论》，他提出光和原子之间的相互作用包含受激吸收、受激辐射和自发辐射。

这是个量子力学的理论。

但是1927年，狄拉克在试验中证实了受激辐射的存在。”

“所以我有一个设想，”

唐华说，“既然受激辐射存在，而且它有这样的一种特性，那为什么不能用一套仪器，刻意地产生这种受激辐射的光或者说电磁波呢？”

“处于高能级上的粒子，当有一个频率恰好为高低能级之差的光子入射时，会引发粒子以一定的概率从高能级跃迁到低能级，同时辐射两个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子。”

对这个爱因斯坦的经典理论，赵老师自然是熟悉的，也捡起一支粉笔在黑板上画受激辐射的原子模型。

“对的，”

唐华说，“我想到的是，一个光子打在这样一个粒子上，出来两个光子，而且这两个光子频率方向等等参数都完全一致。”

唐华在赵老师的模型下又画了个简笔画，“假设有一个容器，里面充满了已被加持到高能级的粒子，这时候我射入一个光子，那么只要频率合适刚好引发容器里的粒子的受激辐射，那么从容器的另一端就会射出一束光，这束光里所有的光子，频率、相位、偏振态以及传播方向都完全相同。”

“这是有史以来最纯的光，”

钱教授当然不甘在一旁看着，从赵老师那里折了半截粉笔，也在黑板上写自己想到的公式。

“了不得，一束光全都只在一个频率上……”

“也是方向性最好的光，”

唐华补充，“如果是在绝对真空中传播，它从地球打到月球，光斑的尺寸也不会发生变化。”

赵老师已经开始在黑板上写元素周期表上各种原子的电子能级了。

“氦……氖……可以。”

赵老师进入状态，“波长600多纳米，……其实化合物也可以……”

……

太阳落山了，三人在教室里仍然讨论个不休。

“唐华，我列公式简单算了一下，做一个容器，让光子一头进一头出是不够的，光束的放大率不够，不管这个容器是多长的一个管子。”

……

“那是个理论模型，实际上我想应该是做一个光子会在里面反复多次反射的容器，光子就在里面谐振……”

……

“就像棱镜一样让光在里面内反射吗？”

“这做到了单一频率和相干光，那么光的方向一致性如何做呢？”

“我想这需要一个工程解决方案……吴秘书，饿了你就去吃饭，别跟老周一样把胃熬坏了。”

唐华发现吴秘书眼巴巴地站在教室门口，就挥了挥手说道。

吴秘书刚转身，唐华又叫住他，“等你吃饱了，再带些包子上来。”

半小时后，一个00后、一个10后、一个20后，在教室黑板附近，或靠墙或靠桌子，一人一个肉包子开始啃。

“很有意思的一个东西，”

赵老师说，“手痒了，我真想现在就开始动手做。”

“我协助赵老师一起。”

钱教授说。