Différence entre les émissions spontanées et stimulées

Émission spontanée vs stimulée

Les émissions se réfèrent aux émissions d'émission dans les photons lorsqu'un électron est en train de passer entre deux niveaux d'énergie différents. De manière caractéristique, les atomes, les molécules et autres systèmes quantiques sont constitués de nombreux niveaux d'énergie entourant le noyau. Les électrons résident dans ces niveaux d'électrons et transitent souvent entre les niveaux par l'absorption et l'émission d'énergie. Lorsque l'absorption a lieu, les électrons se déplacent vers un état d'énergie plus élevé appelé «état excité», et l'écart d'énergie entre les deux niveaux est égal à la quantité d'énergie absorbée. De même, les électrons dans les états excités ne y résideront pas pour toujours. Par conséquent, ils se résument à un état excité plus bas ou au niveau du sol en émettant la quantité d'énergie qui correspond à l'écart d'énergie entre les deux états de transition. On pense que ces énergies sont absorbées et libérées en quanta ou en paquets d'énergie discrète.

Émission spontanée

Il s'agit d'une méthode dans laquelle l'émission a lieu lorsqu'un électron passe d'un niveau d'énergie plus élevé à un niveau d'énergie inférieur ou à l'état fondamental. L'absorption est plus fréquente que les émissions car le niveau du sol est généralement plus peuplé que les états excités. Par conséquent, plus d'électrons ont tendance à absorber l'énergie et à s'exciter. Mais après ce processus d'excitation, comme mentionné ci-dessus, les électrons ne peuvent pas être dans les états excités pour toujours car tout système favorise le fait d'être dans un état stable à faible énergie plutôt que d'être dans un état instable à haute énergie. Par conséquent, les électrons excités ont tendance à libérer leur énergie et à revenir au niveau du sol. Dans une émission spontanée, ce processus d'émission se produit sans la présence d'un stimulus externe / champ magnétique; D'où le nom spontané. Il s'agit uniquement d'une mesure de l'amener le système à un état plus stable.

Lorsqu'une émission spontanée se produit, à mesure que les transitions d'électrons entre les deux états d'énergie, un paquet d'énergie pour correspondre à l'écart d'énergie entre les deux états est libéré comme une vague. Par conséquent, une émission spontanée peut être projetée en deux étapes principales; 1) L'électron dans un état excité se résume à un état excité ou à l'état fondamental excité 2) La libération simultanée d'une vague d'énergie portant une énergie qui correspond à l'écart d'énergie entre les deux états de transition. La fluorescence et l'énergie thermique sont libérées de cette façon.

Émission stimulée

Il s'agit de l'autre méthode dans laquelle l'émission a lieu lorsqu'un électron passe d'un niveau d'énergie plus élevé à un niveau d'énergie inférieur ou à l'état fondamental.  Cependant, comme son nom l'indique, cette émission de temps a lieu sous l'influence de stimuli externes tels qu'un champ électromagnétique externe. Lorsqu'un électron passe d'un état d'énergie à un autre, il le fait à travers un état de transition qui possède un champ dipolaire et agit comme un petit dipôle. Par conséquent, sous l'influence d'un champ électromagnétique externe, la probabilité de l'électron à entrer dans l'état de transition augmente.

Cela est vrai pour l'absorption et les émissions. Lorsqu'un stimulus électromagnétique tel qu'une onde incidente est passé par le système, les électrons au niveau du sol peuvent facilement osciller et arriver à l'état dipolaire de transition par lequel la transition vers un niveau d'énergie plus élevé pourrait avoir lieu. De même, lorsqu'une onde incidente est passée à travers le système, les électrons qui sont déjà dans des états excités qui attendaient de descendre pourraient facilement entrer dans l'état dipolaire de transition en réponse à l'onde électromagnétique externe et libérerait son excès d'énergie pour se résumer à une baisse excitée État ou état fondamental. Lorsque cela se produit, puisque le faisceau incident n'est pas absorbé dans ce cas, il sortira également du système avec la quantité énergétique nouvellement libérée en raison de la transition de l'électron à un niveau d'énergie inférieur libérant un paquet d'énergie pour correspondre à l'énergie de l'écart entre les états respectifs. Par conséquent, une émission stimulée peut être projetée en trois étapes principales; 1) Entrer de l'onde incidente 2) L'électron dans un état excité se résume à un état excité ou à l'état fondamental excité 3) La libération simultanée d'une onde d'énergie portant une énergie qui correspond à l'écart d'énergie entre les deux états de transition ainsi que la transmission de la transmission de le faisceau incident. Le principe de l'émission stimulée est utilisée dans l'amplification de la lumière. E.g. Technologie laser.

Quelle est la différence entre les émissions spontanées et les émissions stimulées?

• Les émissions spontanées ne nécessitent pas de stimulus électromagnétique externe pour libérer de l'énergie, tandis que l'émission stimulée nécessite des stimuli électromagnétiques externes pour libérer de l'énergie.

• Pendant les émissions spontanées, une seule vague d'énergie est libérée, mais pendant les émissions stimulées, deux vagues d'énergie sont libérées.

• La probabilité d'une émission stimulée à avoir lieu est plus élevée que la probabilité que les émissions spontanées se produisent à mesure que les stimuli électromagnétiques externes augmentent la probabilité d'atteindre l'état de transition dipolaire.

• En correspondant correctement aux lacunes énergétiques et aux fréquences incidentes, les émissions stimulées peuvent être utilisées pour amplifier considérablement le faisceau de rayonnement incident; alors que cela n'est pas possible lorsque les émissions spontanées ont lieu.