Естественные науки

Кристалл рубинового лазера освещается светом и этот свет создает инверсию населенности. Вопрос внутри.

Вопрос: что можно сказать о температуре кристалла?

Почему температура увеличивается, ведь там создается инверсия и по идее он должен охладится?
Можно сказать правильно: неравновесные системы температурой не характеризуются. Ибо температура - это характеристика системы с установившимся термодинамическим равновесием. А лазер сразу после накачки - это система, выведенная из равновесия. И это правильно.

Можно сказать заумно: вспоминаем любую функцию распределения: что Больцмана, что Ферми-Дирака: чем больше энергия, тем меньше температура, и понимаем, что чтобы получить инверсную заселённость, надо в формулу подставить отрицательное значение абсолютной температуры. А дальше - вспоминаем правильный ответ, и ничего больше с этой отрицательной температурой сделать не можем. Ибо температура - это характеристика системы с установившимся термодинамическим равновесием. А лазер сразу после накачки - это система, выведенная из равновесия. Посему закон термодинамики об уравнивании температур с такой "температурой" не работает. И это правильно.

А температура кристалла (фононной подсистемы) выросла, ибо в неё (в фононную подсистему) энергия пришла. А не ушла.
Нaзaрбeк Кeнжeтaeв
Нaзaрбeк Кeнжeтaeв
12 614
Лучший ответ
С лазерами вообще прикольная вещь. Если пытаться применить понятие "температура" к тому, каак распроеделены электроны по энергиям, то там получается ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА. Серьёзно. Потому что при любой ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ абсолютной температуре (а она, вообще-то, только такой и бывает), распределение по энергиям не может иметь максимума "вверху".
А температура кристалл увеличивается хотя бы потому, что не вся энергия накачки переходит в перенос электронов на верхний уровень. Ох не вся...
...учитывая закон непрерывности материи получается, что - энергия пришла=ушла, ибо инверсия дуальности - есть дискретность аддитивности=мера беспорядка системы....
Или праздник был... или что-то не понимаю... Что за "инверсия населённости"?
Ирина Беликова Или у вас не было квантовой физики в университете...