Emissão Espontânea vs Estimulada
Emissão refere-se à emissão de energia em fótons quando um elétron está em transição entre dois níveis de energia diferentes. Caracteristicamente, átomos, moléculas e outros sistemas quânticos são constituídos por muitos níveis de energia em torno do núcleo. Os elétrons residem nesses níveis de elétrons e frequentemente transitam entre os níveis pela absorção e emissão de energia. Quando a absorção ocorre, os elétrons se movem para um estado de energia superior denominado 'estado excitado', e a lacuna de energia entre os dois níveis é igual à quantidade de energia absorvida. Da mesma forma, os elétrons nos estados excitados não residirão lá para sempre. Portanto, eles descem a um estado de excitação inferior ou ao nível do solo emitindo a quantidade de energia que corresponde ao intervalo de energia entre os dois estados de transição. Acredita-se que essas energias são absorvidas e liberadas em quanta ou pacotes de energia discreta.
Emissão espontânea
Este é um método em que a emissão ocorre quando um elétron faz a transição de um nível de energia superior para um nível de energia inferior ou para o estado fundamental. A absorção é mais frequente do que a emissão, pois o nível do solo é geralmente mais povoado do que os estados excitados. Portanto, mais elétrons tendem a absorver energia e se excitar. Mas após este processo de excitação, como mencionado acima, os elétrons não podem estar nos estados excitados para sempre, pois qualquer sistema favorece estar em um estado estável de energia inferior em vez de estar em um estado instável de energia elevada. Portanto, os elétrons excitados tendem a liberar sua energia e retornar aos níveis básicos. Em uma emissão espontânea, este processo de emissão ocorre sem a presença de um estímulo externo / campo magnético; daí o nome espontâneo. É apenas uma medida para trazer o sistema a um estado mais estável.
Quando ocorre uma emissão espontânea, à medida que o elétron faz a transição entre os dois estados de energia, um pacote de energia para corresponder ao intervalo de energia entre os dois estados é liberado como uma onda. Portanto, uma emissão espontânea pode ser projetada em duas etapas principais; 1) O elétron em um estado excitado desce para um estado excitado inferior ou estado fundamental 2) A liberação simultânea de uma onda de energia carregando energia que corresponde à lacuna de energia entre os dois estados de transição. Fluorescência e energia térmica são liberadas dessa forma.
Emissão estimulada
Este é o outro método no qual a emissão ocorre quando um elétron faz a transição de um nível de energia superior para um nível de energia inferior ou para o estado fundamental. No entanto, como o nome sugere, essa emissão ocorre sob a influência de estímulos externos, como um campo eletromagnético externo. Quando um elétron se move de um estado de energia para outro, ele o faz por meio de um estado de transição que possui um campo dipolo e atua como um pequeno dipolo. Portanto, quando sob a influência de um campo eletromagnético externo, a probabilidade de o elétron entrar no estado de transição aumenta.
Isso é verdadeiro tanto para absorção quanto para emissão. Quando um estímulo eletromagnético, como uma onda incidente, é passado através do sistema, os elétrons no nível do solo podem oscilar prontamente e chegar ao estado de dipolo de transição, em que a transição para um nível de energia superior pode ocorrer. Da mesma forma, quando uma onda incidente é passada através do sistema, os elétrons que já estão em estados excitados esperando para descer poderiam facilmente entrar no estado de dipolo de transição em resposta à onda eletromagnética externa e liberar seu excesso de energia para descer a um estado de excitação inferior estado ou estado fundamental. Quando isso acontece, uma vez que o feixe incidente não é absorvido neste caso,ele também sairá do sistema com os quanta de energia recém-liberados devido à transição do elétron para um nível de energia inferior, liberando um pacote de energia para corresponder à energia do intervalo entre os respectivos estados. Portanto, a emissão estimulada pode ser projetada em três etapas principais; 1) Entrada da onda incidente 2) O elétron em um estado excitado desce para um estado excitado inferior ou estado fundamental 3) A liberação simultânea de uma onda de energia carregando energia que corresponde ao gap de energia entre os dois estados de transição, juntamente com a transmissão de o feixe incidente. O princípio da emissão estimulada é usado na amplificação da luz. Por exemplo, tecnologia LASER.1) Entrada da onda incidente 2) O elétron em um estado excitado desce para um estado excitado inferior ou estado fundamental 3) A liberação simultânea de uma onda de energia carregando energia que corresponde ao gap de energia entre os dois estados de transição, juntamente com a transmissão de o feixe incidente. O princípio da emissão estimulada é usado na amplificação da luz. Por exemplo, tecnologia LASER.1) Entrada da onda incidente 2) O elétron em um estado excitado desce para um estado excitado inferior ou estado fundamental 3) A liberação simultânea de uma onda de energia carregando energia que corresponde ao gap de energia entre os dois estados de transição, juntamente com a transmissão de o feixe incidente. O princípio da emissão estimulada é usado na amplificação da luz. Por exemplo, tecnologia LASER.
Qual é a diferença entre Emissão Espontânea e Emissão Estimulada?
• A emissão espontânea não requer um estímulo eletromagnético externo para liberar energia, ao passo que a emissão estimulada requer estímulos eletromagnéticos externos para liberar energia.
• Durante a emissão espontânea, apenas uma onda de energia é liberada, mas durante a emissão estimulada, duas ondas de energia são liberadas.
• A probabilidade de ocorrência de emissão estimulada é maior do que a probabilidade de ocorrência de emissão espontânea, pois estímulos eletromagnéticos externos aumentam a probabilidade de atingir o estado de transição dipolo.
• Ao combinar adequadamente as lacunas de energia e as frequências incidentes, a emissão estimulada pode ser usada para amplificar significativamente o feixe de radiação incidente; ao passo que isso não é possível quando ocorre a emissão espontânea.
