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考虑一个四能级系统:E0(基态)、E1、E2、E3。采用双泵浦方式,基态至E3能级的泵浦速率为R3(单位体积单位时间内激发到高能级的粒子数),基态至E2能级的泵浦速率为R2。在E3和E1能级间或E2与E1能级间有可能形成集居数反转。假设不存在E3至E2的跃迁,E3至E0和E2至E0的跃迁也可忽略不计,E1能级的寿命为τ1,E3至E1能级跃迁相应的寿命为τ31,E2至E1能级跃迁的相应寿命为τ21。求: (1)稳态时E1、E2及E3能级的集居数密度n1、n2和n3; (2)E3和E1间,E2和E1间同时形成集居数反转的条件。
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参考解答
正确答案:(1)n1=τ1(R3+R2)n2=R2τ21n3=R3τ31;
(1)n1=τ1(R3+R2),n2=R2τ21,n3=R3τ31;
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