Спонтанное излучение
Спонтанное излучение — это самопроизвольный переход возбуждённого атома на уровень с меньшей энергией, при котором атом испускает фотон. Переход происходит без внешнего воздействия, а энергия фотона равна разности энергий уровней.
Атом может находиться на возбуждённом уровне ограниченное время. Затем он переходит на один из разрешённых уровней ниже. Такой переход является частным случаем квантового перехода. Если после перехода атом оказывается на основном уровне, испускание может завершить возвращение атома в основное состояние.
Здесь \(E_{\text{ф}}\) — энергия фотона, \(h\) — постоянная Планка, \(\nu\) — частота излучения, \(c\) — скорость света, \(\lambda\) — длина волны. Поэтому каждому переходу между двумя уровнями соответствует определённая частота света. Совокупность таких линий образует спектр излучения атома.
Пусть атом переходит с деңгейі \(E_2=5\ \text{эВ}\) на деңгей \(E_1=2\ \text{эВ}\). Энергия испущенного фотона равна \(E_{\text{ф}}=5-2=3\ \text{эВ}\). Атом теряет именно эту энергию.
При спонтанном излучении переход запускается самопроизвольно. При индуцированном излучении внешний фотон заставляет возбуждённый атом испустить второй фотон. У индуцированных фотонов совпадают частота, направление, фаза и поляризация.
Атом перешёл с деңгейі \(E_2\) на деңгей \(E_1\), где \(E_2>E_1\). Что произошло?
Главное
- Спонтанное излучение — самопроизвольный переход возбуждённого атома на более низкий энергетический уровень.
- Энергия фотона равна разности энергий Деңгейлер: \(E_{\text{ф}}=E_2-E_1=h\nu\).
- Спонтанное излучение происходит без внешнего фотона и отличается от индуцированного излучения.