来源：https://physics-and-radio-electronics.com/physics/laser/principlesofworkingofalaser.html

在激光、光子以三种方式与原子相互作用：

吸收辐射

自发的排放

刺激排放

吸收辐射

吸收之辐射是电子在地下的过程 状态从光子中吸收能量以跳入更高的能级。

这电子非常靠近原子核的轨道处于较低的能量当电子绕轨道运行时，能级或更低能态 离原子核越远，能量水平越高。 处于较低能级的电子需要一些额外的能量 跳入更高的能量水平。这种额外的能量是 由热、电等各种能源提供 场，或光。

让我们考虑两个能级（E1 和E 2） 的电子。E1 是基态或更低 电子和 E的能量状态 2 是激发的 电子的状态或更高能量状态。电子 基态称为低能电子或基 状态电子，而处于激发态的电子是 称为高能电子或激发电子。

在一般来说，处于低能态的电子不能跳跃进入更高的能量状态。他们需要足够的能量 秩序跳跃进入更高的能量状态。

什么时候光子或光能等于能量差两个能级（E2 – E1）入射 在原子上，基态电子获得足够的能量并跳跃 从基态（E1）到激发态（E2）。

这吸收只有当入射的能量时才会发生辐射或光 光子与两种能量的能量差完全匹配 级别 （E2 – E1）。

自发的排放

自发的 排放 是处于激发态的电子返回的过程 通过发射光子达到基态。

这电子在激发状态下只能停留很短的时间。这 激发的电子可以保持在更高能量的时间 状态 （E2） 称为激发的寿命 电子。电子在激发态下的寿命为 10-8 秒。

因此 在激发电子的短暂寿命之后，它们会返回 通过释放能量到较低的能量状态或基态 以光子的形式。

在自发的发射，电子自然或自发地从一种状态（高能量状态）到另一种状态（低能量状态）状态），所以光子的发射也是自然发生的。 因此，我们无法控制激发电子何时 会以光的形式失去能量。

这在自发发射过程中发射的光子构成 普通的不相干光。非相干光是一束 具有频繁和随机相位变化的光子 他们。 换句话说，自发发射的光子 发射过程的流动方向不完全相同入射光子。

刺激排放

刺激 排放 是入射光子与 激发电子并迫使其返回基态。

在 刺激 发射时，光能直接提供给被激发的 电子而不是向基态提供光能 电子。

与 自发发射，受激发发射不是 自然过程 这是一个人工过程。

在自发的发射时，处于激发态的电子将保持在那里 直到它的生命周期结束。在完成他们的一生之后， 它们通过释放能量返回基态 光的形式。

然而 在受激发射中，电子处于激发态 不需要等待完成他们的一生。另一种选择 技术用于强制将激发的电子返回到 在其寿命完成之前的基态。这 技术被称为受激发射。

什么时候事件光子与激发的电子相互作用，它迫使激发的电子返回基态。这兴奋 电子在落下时以光的形式释放能量 基态。

在受激发射，发射两个光子（另外一个光子 光子被发射），一是由于入射光子 另一个是由于兴奋的能量释放 电子。因此，发射了两个光子。

这刺激与自发相比排放过程非常快，排放过程都受激发射中发射的光子具有相同的能量，相同频率和同相。因此，所有 光子在受激发射中传播相同方向。

这受激发射中发射的光子数取决于在较高能级的电子数上或激发态和入射光强度。

它可以写成：发射数量 光子α激发态的电子数+入射光强度。流动方向不完全相同入射光子。

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