Но как «заставить» атом излучить фотон?
Это можно сделать, используя предсказанное в 1916 году Эйнштейном явление вынужденного излучения света.
Вы уже знаете, что атом может излучать свет только с определенными частотами. Эйнштейн теоретически доказал, что если на атом падает свет, частота которого совпадает с частотой света, который этот атом может излучить, вероятность излучения значительно увеличивается.
Излучение атомов под действием падающего света называется вынужденным излучением.
Замечательная особенность вынужденного излучения состоит в том, что излученный атомом фотон имеет точно такую же частоту и направление движения, что и падающий на атом фотон. Вынужденное излучение схематически изображено на рис. 28.1.
 | Рис. 28.1. Вследствие вынужденного излучения падающее на атом излучение «удваивается»: к атому «приходит» один фотон, а «уходят» два точно таких же . |
Если в данной среде много атомов находятся в возбужденном состоянии с одной и той же энергией, излученные фотоны будут, в свою очередь, «вынуждать» другие атомы излучать точно такие же фотоны. И в результате интенсивность излучения может лавинообразно нарастать. На этом, как мы сейчас увидим, и основан принцип действия лазеров.
Усиление падающей волны, обусловленное вынужденным излучением, впервые наблюдал на опыте советский физик Валентин Александрович Фабрикант в 1939 году.