CCB n°1 QCM 11

[Klératine]

Concernant l'item B "l'inversion de population consiste à peupler le premier niveau excité au détriment du fondamental" compté vrai, cela voudrait donc dire qu'on obtient un laser à 2 niveaux ce qui est impossible... je pensais que l'inversion de population consistait à peupler un niveau supérieur au premier niveau excité au détriment du fondamental, pourrait on m'éclairer sur le sujet ?

[Hervier]

+1

[Pom'potes]

Salut !

Je ne suis pas sûre d'avoir bien compris la question mais je vais quand même essayer d'y répondre

Alors d'abord dans l'énoncé on vous parle d'un laser à trois niveaux. Je te remets rapidement de diagramme énergétique :

Dans le laser à 3 niveaux l'effet laser se déroule entre le premier niveau excité et le fondamental (c'est là que j'ai l'émission du photon). Pour autant j'ai bien trois niveaux ici (1;2;3). Le fait que l'effet laser se déroule entre le premier niveau excité et le fondamental n'empêche pas d'avoir un deuxième niveau excité.

De manière générale, l'inversion de population consiste à peupler davantage un certain niveau excité par rapport à un niveau de plus faible énergie. C'est une situation hors équilibre.

Ca te va ?

[Klératine]

Je voulais dire qu'avec une inversion de population entre le premier niveau excité et le fondamental on a alors pas d'effet laser ni de laser à 3 niveaux, mais un laser à 2 niveaux, contrairement à ce qui est dit dans l'énoncé. Pour les lasers à 3 niveaux je pensais qu'il fallait exciter les atomes vers le 2ème état excité et pas le 1er, tu vois ce que je veux dire ?

[Pom'potes]

Oui je comprends ce que tu veux dire

Regarde sur l'image jointe tu vois bien que tu as le fondamental (1), le premier niveau excité (2) et le deuxième niveau excité (3) => on est bien dans un laser à trois niveaux.
Dans le laser à trois niveaux je reprends : excitation passage du niveau fondamental au second niveau excité, puis transition non radiative rapide vers le premier niveau excité qui a une durée de vie plus longue métastable --> les atomes s'y accumulent puis reviennent au fondamental en émettant un photon = effet LASER.

Ici, l'inversion de population se fait donc entre le niveau métastable qui est le premier niveau excité et le fondamental. En effet comme tu dis pour la laser à trois niveaux, on excite les atomes jusqu'au deuxième état excité MAIS ils se désexcitent ensuite vers le premier état excité et c'est LA qu'ils s'accumulent. => l'inversion de population entre le premier niveau excité et le fondamental permet donc l'effet LASER dans un laser à trois niveaux.

Donc on a bien une inversion de population entre le 1er niveau excité et le fondamental dans un laser à trois niveaux avec effet laser.

Est ce que ça te paraît plus clair ?

[Klératine]

Oui, merci beaucoup !!!