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反転分布 はんてんぶんぷpopulation inversion

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

反転分布
はんてんぶんぷ
population inversion

原子や分子エネルギーの低い準位を占めている粒子の数より,エネルギーの高い準位の粒子数が多い分布状態で,熱平衡状態における分布が反転したもの。適当なポンピングによりつくられる。レーザーなど量子エレクトロニクスで用いられる。

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世界大百科事典 第2版の解説

はんてんぶんぷ【反転分布 population inversion】

絶対温度Tで熱平衡にある分子(原子,分子,固体中のイオンなどを代表して呼ぶ)の集団において,内部エネルギーがWiである分子の数の統計的な平均値Niは,ボルツマンの分布則により,であたえられる。ここでN0は全分子数,またで,kはボルツマン定数である。NWに関して単調減少関数であるので,W2W1ならば,必ずN2N1である。何らかの形で,外部より分子系にエネルギーが供給されている場合はいくつかの分子準位に関して,高いエネルギー準位にある分子数が低いエネルギー準位にある分子数より多い状態が,定常的に,または過渡的に実現される場合がある。

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世界大百科事典内の反転分布の言及

【レーザー】より

…light amplification by stimulated emission of radiation(誘導放出による光の増幅)の頭文字をつづってつくられたことば。低いエネルギー状態(エネルギー準位)にある分子(あるいは原子,イオン)の数より高いエネルギー状態にある分子の数のほうが多いという非熱平衡分布(反転分布)をしている物質系に,共鳴する光を作用させて,誘導放出過程によって,コヒーレントな光の増幅を起こさせることおよびそのための装置をいう。lightをmicrowave(マイクロ波)におきかえたメーザーmaserと同じ原理に基づく。…

※「反転分布」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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