7.1.2.  Поглощение света

Для простоты будем рассматривать всего два энергетических уровня некоего атома. Обозначим энергию нижнего уровня через , а энергию верхнего – через . Пусть атом находится на нижнем уровне и пусть вблизи атома проле­тает фотон с энергией:

.

Атом может поглотить фотон и совершить квантовый переход с уровня  на уровень  (рис. 7.1, а). Это элементарный акт поглощения света веществом.

Обозначим через  отнесенную к единице времени вероятность поглощения света, связанную с переходами  атомов веще­ства. Указанная вероятность пропорциональна числу фотонов. Она может быть записана в следующем виде:

,                                                        (7.1)


[1] 1 эВ (электрон-вольт) – единица энергии, широко исполь­зуемая в атомной физике. Это есть энергия, которую приобретает электрон под действием напряжения в один вольт. 1 эВ = 1,6·10-19 Дж. Используя соотноше­ние  и учитывая, что h = 6,626·10-34 Дж·с; c = 3·108 м/с, получаем, что энергии фотона в 1 эВ соответствует длина световой волны, равная 1,24 мкм.

где В – коэффициент, характеризующий рассматриваемый переход ; N – число фотонов в единице объема, имеющих энергию .