激光是如何形成的

意思是“受激辐射的光放大”。

什么叫做“受激辐射”？它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。

激光英文名是 Laser，即 Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation。这里就包含了激光形成的两个最重要的信息：

1 Amplification，放大
2 stimulated emission of radiation 受激辐射

首先要知道，原子内的电子是处在某些特定的能量状态的，当电子从高能量状态跃迁到低能量状态是就会辐射出一定频率的光子(频率与能量状态的差值有关)，如果能量差是固定的，那么光的频率也是固定的。电子除了自发地从高能态跃迁到低能态之外，还存在一种受激辐射。也就是处在高能的电子受到射入光子的作用，回到低能态，再释放一个光子(这样加上原来的就有两个)。这就是激光的基本发生原理。

激光发生要有一种外在的能源(可以是光、电、化学能等)使得激光物质(如红宝石等)中的电子不断跃迁到高能态。这时有些电子会自发地从高能态降落到低能态，并释放光子，这些最初的光子就开始激发其它高能态的电子返回低能态，释放更多同频率，同相位的光子。整个过程就像雪崩，会有越来越多的光子释放出来，这就是放大。

为了让放大能够不断进行。激光管两端有两块平行玻璃片。一片全反，一片部分透光。它的作用有是部分发射激光，同时令其余的光子继续留在管内(学名共振腔)引发受激辐射，保证激光源源不断产生。它的另一个作用是，若光子不沿平行玻璃的轴线，那么它们将会很快溢出共振腔，也就意味着，只有沿轴向的光子能够被选择性地放大，这保证了激光的定向性。

同时前面也提到，受激辐射出的光子与入射光子有相同相