Spontan va rag'batlantirilgan emissiya
Emissiya elektron ikki xil energiya darajasi oʻrtasida oʻtayotganda fotonlardagi energiya emissiyasini bildiradi. Xarakterli jihati shundaki, atomlar, molekulalar va boshqa kvant tizimlari yadroni o'rab turgan ko'plab energiya darajalaridan iborat. Elektronlar ushbu elektron sathlarida joylashadilar va ko'pincha energiyani yutish va chiqarish orqali darajalar o'rtasida o'tishadi. Yutish sodir bo'lganda, elektronlar "hayajonlangan holat" deb ataladigan yuqori energiya holatiga o'tadi va ikki daraja orasidagi energiya bo'shlig'i so'rilgan energiya miqdoriga teng bo'ladi. Xuddi shunday, hayajonlangan holatlardagi elektronlar u erda abadiy qolmaydi. Shuning uchun ular ikki o'tish holati o'rtasidagi energiya bo'shlig'iga mos keladigan energiya miqdorini chiqarib, pastroq qo'zg'aluvchan holatga yoki yer darajasiga tushadilar. Bu energiyalar so'riladi va diskret energiya kvantlari yoki paketlarida chiqariladi, deb ishoniladi.
Spontan emissiya
Bu elektron yuqori energiya darajasidan pastroq energiya darajasiga yoki asosiy holatga o'tganda emissiya sodir bo'ladigan usullardan biridir. Absorbsiya emissiyadan ko'ra tez-tez uchraydi, chunki er sathi odatda hayajonlangan holatlarga qaraganda ko'proq yashaydi. Shuning uchun ko'proq elektronlar energiyani o'zlashtiradi va o'zlarini qo'zg'atadi. Ammo bu qo'zg'alish jarayonidan so'ng, yuqorida aytib o'tilganidek, elektronlar abadiy qo'zg'aluvchan holatda bo'lolmaydi, chunki har qanday tizim yuqori energiyali beqaror holatda bo'lishdan ko'ra pastroq energiya barqaror holatda bo'lishni afzal ko'radi. Shuning uchun, hayajonlangan elektronlar o'z energiyasini bo'shatib, er osti darajasiga qaytishga intiladi. Spontan emissiyada bu emissiya jarayoni tashqi stimul/magnit maydon ishtirokisiz sodir bo'ladi; shuning uchun ism spontan. Bu faqat tizimni yanada barqaror holatga keltirish chorasi.
Oʻz-oʻzidan emissiya sodir boʻlganda, elektronlar ikki energiya holati oʻrtasida oʻtganda, ikki holat orasidagi energiya boʻshligʻiga mos keladigan energiya paketi toʻlqin shaklida chiqariladi. Shuning uchun spontan emissiyani ikkita asosiy bosqichda prognoz qilish mumkin; 1) Elektron qo'zg'algan holatda pastroq qo'zg'aluvchan yoki asosiy holatga tushadi 2) Ikki o'tish holati orasidagi energiya bo'shlig'iga mos keladigan energiya tashuvchi energiya to'lqinining bir vaqtning o'zida chiqishi. Floresans va issiqlik energiyasi shu tarzda chiqariladi.
Stimulyatsiya qilingan emissiya
Bu elektron yuqori energiya darajasidan pastroq energiya darajasiga yoki asosiy holatga oʻtganda emissiya sodir boʻladigan boshqa usuldir. Biroq, nomidan ko'rinib turibdiki, bu safar emissiya tashqi elektromagnit maydon kabi tashqi stimullar ta'sirida sodir bo'ladi. Elektron bir energiya holatidan ikkinchisiga o'tganda, u buni dipol maydoniga ega bo'lgan va kichik dipol kabi ishlaydigan o'tish holati orqali amalga oshiradi. Shuning uchun, tashqi elektromagnit maydon ta'sirida elektronning o'tish holatiga kirish ehtimoli ortadi.
Bu assimilyatsiya va emissiya uchun ham amal qiladi. Elektromagnit stimulyator, masalan, tushayotgan to'lqin tizimdan o'tganda, er sathidagi elektronlar osongina tebranishi va o'tish dipol holatiga kelishi mumkin, bunda yuqori energiya darajasiga o'tish mumkin. Xuddi shunday, tushayotgan to'lqin tizim orqali o'tganda, tushishni kutayotgan qo'zg'aluvchan holatda bo'lgan elektronlar tashqi elektromagnit to'lqinga javoban osongina o'tish dipol holatiga kirishi mumkin va uning ortiqcha energiyasini pastroq qo'zg'aluvchanlikka tushirish uchun chiqaradi. davlat yoki asosiy holat. Bu sodir bo'lganda, tushayotgan nur bu holda so'rilmaganligi sababli, u elektronning quyi energiya darajasiga o'tishi tufayli yangi chiqarilgan energiya kvantlari bilan tizimdan chiqadi va energiyaga mos keladigan energiya paketini chiqaradi. tegishli davlatlar orasidagi bo'shliq. Shuning uchun rag'batlantirilgan emissiya uchta asosiy bosqichda prognoz qilinishi mumkin; 1) tushayotgan to'lqinning kirishi 2) qo'zg'aluvchan holatda elektron quyiroq qo'zg'aluvchan yoki asosiy holatga tushadi 3) ikki o'tish holati o'rtasidagi energiya bo'shlig'iga mos keladigan energiya tashuvchi energiya to'lqinining bir vaqtning o'zida chiqishi hodisa nuri. Yorug'likni kuchaytirishda stimulyatsiyalangan emissiya printsipi qo'llaniladi. Masalan, LAZER texnologiyasi.
Spontan emissiya va stimulyatsiya qilingan emissiya o'rtasidagi farq nima?
• Spontan emissiya energiya chiqarish uchun tashqi elektromagnit stimulni talab qilmaydi, stimulyatsiya qilingan emissiya esa energiya chiqarish uchun tashqi elektromagnit stimullarni talab qiladi.
• O'z-o'zidan emissiya paytida faqat bitta energiya to'lqini chiqariladi, lekin stimulyatsiya qilingan emissiya paytida ikkita energiya to'lqini chiqariladi.
• Rag'batlantirilgan emissiya ehtimoli o'z-o'zidan paydo bo'lish ehtimolidan yuqori, chunki tashqi elektromagnit stimullar dipol o'tish holatiga erishish ehtimolini oshiradi.
• Energiya bo'shliqlari va tushish chastotalarini to'g'ri moslashtirish orqali rag'batlantirilgan emissiya tushayotgan nurlanish nurini sezilarli darajada kuchaytirish uchun ishlatilishi mumkin; O'z-o'zidan emissiya sodir bo'lganda bu mumkin emas.
