Differenza tra emissione spontanea e stimolata

Emissione spontanea vs stimolata

L'emissione si riferisce all'emissione di energia nei fotoni quando un elettrone sta transitando tra due diversi livelli di energia. Tipicamente, gli atomi, le molecole e altri sistemi quantistici sono costituiti da molti livelli di energia che circondano il nucleo. Gli elettroni risiedono in questi livelli di elettroni e spesso transitano tra i livelli per l'assorbimento e l'emissione di energia. Quando l'assorbimento avviene, gli elettroni si spostano verso uno stato energetico più elevato chiamato "stato eccitato", e il divario energetico tra i due livelli è uguale alla quantità di energia assorbita. Allo stesso modo, gli elettroni negli stati eccitati non risiederanno lì per sempre. Pertanto, arrivano a uno stato di eccitazione inferiore o al livello del suolo emettendo la quantità di energia che corrisponde al divario energetico tra i due stati di transizione. Si ritiene che queste energie siano assorbite e rilasciate in quantità o pacchetti di energia discreta.

Emissione spontanea

Questo è un metodo in cui l'emissione avviene quando un elettrone passa da un livello di energia più alto a un livello di energia più basso o allo stato fondamentale. L'assorbimento è più frequente dell'emissione poiché il livello del suolo è generalmente più popolato rispetto agli stati eccitati. Pertanto, più elettroni tendono ad assorbire energia ed eccitare se stessi. Ma dopo questo processo di eccitazione, come menzionato sopra, gli elettroni non possono essere negli stati eccitati per sempre, dal momento che qualsiasi sistema favorisce l'essere in uno stato stabile di energia inferiore piuttosto che essere in uno stato instabile ad alta energia. Pertanto, gli elettroni eccitati tendono a rilasciare la loro energia e tornare ai livelli del suolo. In un'emissione spontanea, questo processo di emissione avviene senza la presenza di uno stimolo esterno / campo magnetico; da qui il nome spontaneo. È solo una misura per portare il sistema a uno stato più stabile.

Quando si verifica un'emissione spontanea, mentre le transizioni di elettroni tra i due stati energetici, un pacchetto di energia per abbinare il divario energetico tra i due stati viene rilasciato come un'onda. Pertanto, un'emissione spontanea può essere proiettata in due fasi principali; 1) L'elettrone in uno stato eccitato si riduce ad uno stato eccitato inferiore o allo stato fondamentale 2) Il rilascio simultaneo di un'onda di energia che trasporta energia che corrisponde alla differenza di energia tra i due stati di transizione. Fluorescenza e energia termica vengono rilasciate in questo modo.

Emissione stimolata

Questo è l'altro metodo in cui l'emissione ha luogo quando un elettrone passa da un livello di energia più alto a un livello di energia più basso o allo stato fondamentale. Tuttavia, come suggerisce il nome, questa emissione temporale avviene sotto l'influenza di stimoli esterni come un campo elettromagnetico esterno. Quando un elettrone si muove da uno stato di energia ad un altro, lo fa attraverso uno stato di transizione che possiede un campo di dipolo e si comporta come un piccolo dipolo. Pertanto, quando sotto l'influenza di un campo elettromagnetico esterno aumenta la probabilità che l'elettrone entri nello stato di transizione.

Questo vale sia per l'assorbimento che per l'emissione. Quando uno stimolo elettromagnetico, come un'onda incidente, viene fatto passare attraverso il sistema, gli elettroni nel livello del suolo possono facilmente oscillare e arrivare allo stato di dipolo di transizione per cui potrebbe avvenire la transizione verso un livello di energia più alto. Allo stesso modo, quando un'onda incidente viene fatta passare attraverso il sistema, gli elettroni che sono già in stati eccitati in attesa di scendere potrebbero facilmente entrare nello stato di dipolo di transizione in risposta all'onda elettromagnetica esterna e rilasciare la sua energia in eccesso per scendere a un livello inferiore eccitato stato o stato di terra. Quando questo accade, poiché il raggio incidente non viene assorbito in questo caso, uscirà anche dal sistema con i quanti di energia appena rilasciati a causa della transizione dell'elettrone a un livello di energia inferiore rilasciando un pacchetto di energia per abbinare l'energia di il divario tra i rispettivi stati. Pertanto, le emissioni stimolate possono essere proiettate in tre fasi principali; 1) Entrata dell'onda incidente 2) L'elettrone in uno stato eccitato scende ad uno stato eccitato inferiore o stato di massa 3) Il rilascio simultaneo di un'onda di energia che trasporta energia che corrisponde al gap di energia tra i due stati di transizione insieme alla trasmissione di il raggio incidente. Il principio dell'emissione stimolata viene utilizzato nell'amplificazione della luce. Per esempio. Tecnologia LASER.

Qual è la differenza tra emissione spontanea ed emissione stimolata?

• L'emissione spontanea non richiede uno stimolo elettromagnetico esterno per rilasciare energia, mentre l'emissione stimolata richiede stimoli elettromagnetici esterni per rilasciare energia.

• Durante l'emissione spontanea, viene emessa solo un'onda di energia, ma durante l'emissione stimolata vengono rilasciate due onde di energia.

• La probabilità che l'emissione stimolata abbia luogo è maggiore della probabilità che si verifichi un'emissione spontanea in quanto gli stimoli elettromagnetici esterni aumentano la probabilità di raggiungere lo stato di transizione del dipolo.

• Corrispondentemente adattando gli intervalli di energia e le frequenze incidenti, l'emissione stimolata può essere utilizzata per amplificare notevolmente il raggio di radiazione incidente; mentre questo non è possibile quando si verificano emissioni spontanee.