【粒子数反转】

在通常情况下，处于低能级 E1 的原子数大于处于高能级 E2 的原子数， 这种情况得不到激光。为了得到激光，就必须使高能级 E2 上的原子数目大于低能级 E1 上的原子数目，因为 E2 上的原子多，发生受激辐射，使光增强

（也叫做光放大）。为了达到这个目的，必须设法把处于基态的原子大量激发到亚稳态 E2，处于高能级 E2 的原子数就可以大大超过处于低能级 E1 的原子数。这样就在能级 E2 和 E1 之间实现了粒子数的反转。在工作物质处于谐振腔内时，只要有能量为 hν=E2-E1 的光子能引起腔内谐振，就可以

得到激光。实现粒子数反转的工作物质是制造激光器所不能缺少的。例如， 氦氖激光器中，通过氦原子的协助，使氖原子中的两个能级实现粒子数反转而获得激光。