受激態壽命

原子（分子或離子）在受激態（也稱激發態）停留的平均時間。原子通常處於能量最低的基態。它通過同其他原子或自由電子碰撞，或吸收光子，從外界獲得能量而躍遷到較高的受激態。到達受激態的原子，停留一段時間後，將通過自發發射陸續離開該能態。每個原子在受激態停留的時間長短不一，但大量原子的平均停留時間卻有一定的值，稱為該受激態的平均壽命，簡稱受激態壽命。

正文

　
設受激態E2下面只有基態E1,激發停止時在E2的原子數為n0。如果原子不受任何外界影響,即離開E2的唯一途徑是自發發射，則在E2的原子數n2隨時間t按指數規律減少：

n2=n0exp(-A21t)，

A21稱為自發發射躍遷幾率。由此可得到原子在受激態的平均壽命

,

它也是受激原子數減少到原來的所經歷的時間。
如果受激態 En下面有 m個能級，則躍遷幾率 ，受激態壽命為

。

可見，躍遷幾率越大，原子離開受激態越快，壽命越短。對於每種原子中的兩個能級，A有確定的值,因 τ只與A有關，所以τ 也有確定的值,它是能級的特徵參量，與外界條件無關。τ 的數據，原則上可由量子力學計算得到，也可由多種實驗方法測定，如束－箔光譜學、原子束和分子束等方法。
受激態壽命通常為10-7～10-9 秒量級。

配圖

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