自然放出と誘導放出の差

自発的放出と誘導放出

放出は、電子が2つの異なるエネルギーレベル間で遷移しているときの光子。特徴的には、原子、分子、および他の量子系は、核を取り巻く多くのエネルギー準位から構成されている。電子はこれらの電子レベルに存在し、しばしばエネルギーの吸収および放出によってレベル間を遷移する。吸収が起こると、電子は「励起状態」と呼ばれるより高いエネルギー状態に移動し、2つのレベル間のエネルギーギャップは吸収されたエネルギーの量に等しい。同様に、励起状態の電子はそこに永遠に存在しません。したがって、遷移状態の2つの状態間のエネルギーギャップに一致するエネルギー量を放出することによって、それらはより低い励起状態または地上レベルに降下する。これらのエネルギーは、量子エネルギーまたは離散エネルギーのパケットで吸収され放出されると考えられている。

<！自発放出

これは、電子がより高いエネルギーレベルからより低いエネルギーレベルまたは基底状態に遷移するときに放出が起こる1つの方法である。地上レベルが一般に励起状態よりも多いため、吸収は排出よりも頻繁である。したがって、より多くの電子がエネルギーを吸収して励起する傾向があります。しかし、励起のこのプロセスの後、上述したように、電子は、高エネルギーの不安定な状態にあるのではなく、より低いエネルギー安定状態にあることを好むように、永久に励起状態にすることはできない。したがって、励起された電子はエネルギーを放出し、地面レベルに戻る傾向があります。自発放出において、この放出プロセスは、外部刺激/磁場の存在なしに起こる。したがって自発的に名前。これは、システムをより安定した状態にするための唯一の手段です。

<！自然放出が起こると、2つのエネルギー状態間の電子遷移として、2つの状態間のエネルギーギャップに合致するエネルギーパケットが波として放出される。したがって、自然放出は2つの主なステップで投影することができます。 1）励起状態の電子は、より低い励起状態または基底状態になる。2）2つの遷移状態の間のエネルギーギャップに一致するエネルギーを運ぶエネルギー波の同時放出。蛍光と熱エネルギーはこのように放出されます。

<！刺激された放出

これは、電子がより高いエネルギーレベルからより低いエネルギーレベルまたは基底状態に遷移するときに放出が生じる他の方法である。しかし、その名前が示唆するように、今回の放出は、外部電磁場のような外部刺激の影響下で行われます。電子が1つのエネルギー状態から別のエネルギー状態に移動すると、双極子場を有し、小さな双極子のように働く遷移状態によって電子が移動する。したがって、外部電磁場の影響下で、電子が遷移状態に入る確率は増加する。

これは吸収と放出の両方に当てはまります。入射波のような電磁的刺激がシステムを通過すると、地面の電子は容易に振動し、遷移双極子状態になり、それによりより高いエネルギーレベルへの遷移が起こり得る。同様に、入射波がシステムを通過すると、すでに励起状態にある電子は、降下しようとする電子は、外部電磁波に応答して遷移双極子状態に容易に入り込み、過剰エネルギーを放出して、状態または基底状態。この場合、入射ビームはこの場合吸収されないので、電子をより低いエネルギーレベルに遷移させることによって新たに放出されたエネルギー量子を有する系からも出て、それぞれの状態の間のギャップ。したがって、誘導放出は、3つの主要なステップで投影することができる。 1）入射波の入射2）励起状態の電子は、より低い励起状態または基底状態になる。3）2つの遷移状態の間のエネルギーギャップに一致するエネルギーを運ぶエネルギー波の同時放出入射ビーム。輝尽発光の原理は、光の増幅に使用されます。 E.レーザー技術。

自然放出と誘導放出の違いは何ですか？自然放出はエネルギーを放出するために外部電磁刺激を必要としないが、刺激放出はエネルギーを放出するために外部電磁刺激を必要とする。・自発放出の間、ただ1つのエネルギー波が放出されるが、刺激放出の間に2つのエネルギー波が放出される。外部電磁刺激が双極子遷移状態に達する確率を増加させるので、刺激放出が起こる確率は、自然放出が起こる確率よりも高い。エネルギーギャップおよび入射周波数を適切に整合させることによって、誘導放出を用いて入射放射線ビームを大きく増幅することができる。これは自然放出が起こるときは不可能である。