Spontana vs stimulirana emisija
Emisija se odnosi na emisiju energije u fotonima kada elektron prolazi između dvije različite razine energije. Karakteristično je da se atomi, molekule i drugi kvantni sustavi sastoje od mnogih energetskih razina koje okružuju jezgru. Elektroni se nalaze u tim razinama elektrona i često prolaze između razina apsorpcijom i emisijom energije. Kada se apsorpcija dogodi, elektroni se premještaju u više energetsko stanje koje se naziva 'pobuđeno stanje', a energetski jaz između dviju razina jednak je količini apsorbirane energije. Isto tako, elektroni u pobuđenim stanjima neće zauvijek boraviti tamo. Stoga se spuštaju u niže pobuđeno stanje ili na razinu tla emitirajući količinu energije koja odgovara energetskom rasporu između dva prijelazna stanja. Vjeruje se da se te energije apsorbiraju i oslobađaju u kvantima ili paketima diskretne energije.
Spontana emisija
Ovo je jedna metoda u kojoj se emisija događa kada elektron prijeđe s više razine energije na nižu razinu energije ili u osnovno stanje. Apsorpcija je češća od emisije, jer je razina tla općenito češće naseljena od pobuđenih stanja. Stoga više elektrona nastoji apsorbirati energiju i pobuditi se. Ali nakon ovog procesa pobude, kao što je gore spomenuto, elektroni ne mogu zauvijek biti u pobuđenim stanjima, jer bilo koji sustav preferira biti u niže energetski stabilnom stanju, a ne u visokoenergetskom nestabilnom stanju. Stoga pobuđeni elektroni imaju tendenciju da oslobode svoju energiju i vrate se natrag na razinu tla. U spontanoj emisiji taj se postupak emisije događa bez prisutnosti vanjskog podražaja / magnetskog polja; otuda i naziv spontani. To je isključivo mjera za dovođenje sustava u stabilnije stanje.
Kada se dogodi spontana emisija, dok se elektron prebacuje između dva energetska stanja, energetski paket koji odgovara energetskom rasporu između dva stanja oslobađa se u obliku vala. Stoga se spontana emisija može projicirati u dva glavna koraka; 1) Elektron u pobuđenom stanju svodi se na niže pobuđeno stanje ili osnovno stanje 2) Istovremeno oslobađanje energetskog vala koji nosi energiju koja odgovara energetskom rasporu između dva prijelazna stanja. Na taj se način oslobađaju fluorescencija i toplinska energija.
Potaknuta emisija
Ovo je druga metoda u kojoj se emisija događa kada elektron prijeđe s više razine energije na nižu razinu energije ili u osnovno stanje. Međutim, kao što i samo ime govori, ovaj put emisija se odvija pod utjecajem vanjskih podražaja poput vanjskog elektromagnetskog polja. Kad se elektron premješta iz jednog energetskog stanja u drugo, to čini kroz prijelazno stanje koje posjeduje dipolno polje i djeluje poput malog dipola. Stoga se povećava utjecaj elektrona u prijelazno stanje pod utjecajem vanjskog elektromagnetskog polja.
To vrijedi i za apsorpciju i za emisiju. Kad se elektromagnetski podražaj poput upadnog vala prođe kroz sustav, elektroni u razini tla mogu lako oscilirati i doći u prijelazno dipolno stanje pri čemu bi mogao doći do prijelaza na višu razinu energije. Isto tako, kada prolazni val prođe kroz sustav, elektroni koji su već u pobuđenim stanjima čekajući da se spuste lako mogu ući u prijelazno dipolno stanje kao odgovor na vanjski elektromagnetski val i oslobodit će svoju višak energije da bi se spustili na niži pobuđeni stanje ili osnovno stanje. Kada se to dogodi, budući da se u ovom slučaju upadna zraka ne apsorbira,također će izaći iz sustava s novooslobođenim energetskim kvantima zbog prijelaza elektrona na nižu razinu energije oslobađajući energetski paket koji odgovara energiji jaza između pojedinih država. Stoga se stimulirana emisija može projicirati u tri glavna koraka; 1) Ulazak upadnog vala 2) Elektron u pobuđenom stanju svodi se na niže pobuđeno stanje ili osnovno stanje 3) Istovremeno oslobađanje energetskog vala koji nosi energiju koja odgovara energetskom rasporu između dva prijelazna stanja zajedno s prijenosom upadna zraka. Načelo stimulirane emisije koristi se u pojačavanju svjetlosti. Npr. LASER tehnologija.1) Ulazak upadnog vala 2) Elektron u pobuđenom stanju svodi se na niže pobuđeno stanje ili osnovno stanje 3) Istovremeno oslobađanje energetskog vala koji nosi energiju koja odgovara energetskom rasporu između dva prijelazna stanja zajedno s prijenosom upadna zraka. Načelo stimulirane emisije koristi se u pojačavanju svjetlosti. Npr. LASER tehnologija.1) Ulazak upadnog vala 2) Elektron u pobuđenom stanju svodi se na niže pobuđeno stanje ili osnovno stanje 3) Istovremeno oslobađanje energetskog vala koji nosi energiju koja odgovara energetskom rasporu između dva prijelazna stanja zajedno s prijenosom upadna zraka. Načelo stimulirane emisije koristi se u pojačavanju svjetlosti. Npr. LASER tehnologija.
Koja je razlika između spontane emisije i stimulirane emisije?
• Spontana emisija ne zahtijeva vanjski elektromagnetski podražaj za oslobađanje energije, dok stimulirana emisija zahtijeva vanjske elektromagnetske podražaje za oslobađanje energije.
• Tijekom spontane emisije oslobađa se samo jedan energetski val, ali tijekom stimulirane emisije oslobađaju se dva energetska vala.
• Vjerojatnost pojave stimulirane emisije veća je od vjerojatnosti spontane emisije jer vanjski elektromagnetski podražaji povećavaju vjerojatnost postizanja dipolnog prijelaznog stanja.
• Pravilnim usklađivanjem energetskih praznina i frekvencija pada, stimulirana emisija može se koristiti za veliko pojačavanje pada zračenja; dok to nije moguće kada se dogodi spontana emisija.
