1807057
Phát xạ kích thích
https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=1807057
Title: Phát xạ kích thích
Trong quang học, phát xạ kích thích hay còn gọi là phát xạ cảm ứng là quá trình mà một electron của nguyên tử (hoặc một phân tử) ở trạng thái kích thích tương tác với sóng điện từ có tần số nhất định có thể giải phóng năng lượng của nó vào trường điện từ và nhảy xuống mức năng lượng thấp hơn. Một photon được tạo ra theo cách này có cùng pha, tần số, phân cực, và hướng như các photon của sóng tới. Điều này trái ngược với phát xạ tự phát xảy ra khi không có trường điện từ xung quanh. Tuy nhiên, quá trình này lại tương tự như quá trình hấp thụ của nguyên tử, tức là quá trình mà năng lượng của một photon được hấp thụ gây ra một sự chuyển đổi năng lượng nguyên tử, giống hệt nhau nhưng ngược lại: từ mức thấp lên mức năng lượng cao hơn.
Lý thuyết của phát xạ kích thích được Einstein khám phá thuộc lĩnh vực cơ học lượng tử, trong đó năng lượng phát ra được mô tả bằng các thuật ngữ của photon, gọi là lượng tử của trường điện từ. Phát xạ kích thích cũng có thể được mô tả một cách cổ điển, tuy nhiên không liên quan đến photon hay cơ học lượng tử của vật chất.
Tổng quan.
Electron và cách chúng tương tác với trường điện từ rất quan trọng trong nghiên cứu về hóa học và vật lý. Trong điện từ học cổ điển, năng lượng của một electron có quỹ đạo quay xung quanh hạt nhân nguyên tử nhỏ hơn năng lượng của các electron có quỹ đạo xa hạt nhân hơn. Tuy nhiên, các hiệu ứng của cơ học lượng tử có thể kích thích các electron nhảy sang các quỹ đạo nguyên tử khác. Do đó, các electron được tìm thấy đạt những mức năng lượng đặc trưng của một nguyên tử, hai trong số đó được hiển thị dưới đây:
Khi một electron hấp thụ năng lượng của ánh sáng (photon) hoặc nhiệt (phonon), thì nó sẽ nhận lượng tử năng lượng tới. Nhưng quá trình chuyển đổi chỉ được phép ở giữa các mức năng lượng đặc trưng như hình trên. Điều này cho thấy sẽ thu được quang phổ vạch hấp thụ hoặc phát xạ.
Mô hình toán học.