Просвітління й затемнення середовища

Великою інтенсивністю лазерного випромінювання пояснюються такі нелінійно-оптичні ефекти, як просвітління і затемнення середовища.

Розглянемо перший ефект. Нехай деяке середовище здатне поглинати світло при частоті ν. При цьому атоми переходять з рівня на рівень , причому – =hν. Якщо цим світлом стане потужне лазерне випромінювання , то воно викличе дуже активний перехід атомів із рівня на рівень і, як тільки число атомів на обох рівнях стане однаковим (у цьому випадку скільки фотонів поглинатиметься із пучка світла, стільки ж додаватиметься до нього за рахунок вимушеного випромінювання), середовище втрачає здатність поглинати світло і повністю просвітлюється. На практиці цей ефект можна спостерігати так: на непрозору пластинку направляється лазерний промінь і він миттєво просвітлює її (пластинка діє як автоматичний затвор, який відкривається під дією світла). Після припинення опромінення пластинка знову стає непрозорою (атоми спонтанно переходять із рівня на рівень і середовище знову здатне поглинати світло частотою ν).