Emisja wymuszona: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
rok
Znacznik: Edytor kodu źródłowego 2017
Linia 5:
W [[optyka|optyce]] '''emisja wymuszona''' (''stymulowana'', ''indukowana'') – proces [[emisja promieniowania|emisji]] [[foton]]ów przez [[materia (fizyka)|materię]] w wyniku [[Oddziaływanie|oddziaływania]] z fotonem inicjującym. Warunkiem do tego, aby emisja wymuszona nastąpiła, jest równość energii fotonu z [[stan wzbudzony|energią wzbudzenia]] [[atom]]u. Foton inicjujący emisję nie jest pochłaniany przez materię – pełni tylko rolę wyzwalającą proces. Foton emitowany przez atom ma [[częstotliwość]] (a więc również [[Energia (fizyka)|energię]]), [[faza drgań|fazę]] i [[Polaryzacja fali|polaryzację]] taką samą jak foton wywołujący emisję. Kierunek [[ruch (fizyka)|ruchu]] obu fotonów również jest ten sam. Światło złożone z takich identycznych fotonów nazywa się [[światło spójne|światłem spójnym]]. Zjawisko to jest podstawą działania [[laser]]ów.
 
Emisja wymuszona została przewidziana przez [[Albert Einstein|Alberta Einsteina]] w 1917 roku, który zauważył, że bez występowania tego zjawiska nie mogłoby dojść do równowagi między pochłanianiem i emisją promieniowania. Rozumował on następująco:
 
Oddziaływanie atomu z fotonem wywołuje pochłonięcie fotonu z [[prawdopodobieństwo|prawdopodobieństwem]] zależnym tylko od natężenia oświetlenia, czyli ilości fotonów. Emisja natomiast jest spontaniczna, a jej prawdopodobieństwo zależne wyłącznie od średniego czasu życia stanu wzbudzonego (wielkości charakteryzującej wzbudzony [[poziom energetyczny]]). Gdyby miały miejsce tylko te dwa procesy – pochłaniania i [[emisja spontaniczna|emisji spontanicznej]], wówczas w krótkim czasie wszystkie atomy zostałyby wzbudzone i promieniowanie nie byłoby już pochłaniane i emitowane. Doświadczenie wskazuje, że jest inaczej – wytwarza się stan równowagi pomiędzy absorpcją i emisją promieniowania. To oznacza, że musi istnieć dodatkowy mechanizm emisji, przy czym ilość emitowanych fotonów musi zależeć od ilości fotonów padających. Tym mechanizmem jest właśnie emisja wymuszona.