Спонтана емисија

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу

Спонтана емисија , или спонтана емисија , је процес спонтане емисије електромагнетног зрачења квантних система ( атома , молекула ) током њиховог преласка из побуђеног у стабилно стање.

Спонтана емисија фотона

Феноменолошка дефиниција Алберта Ајнштајна

Учесталост спонтаног електромагнетног зрачења одређена је разликом између енергија и- тог и к- тог нивоа система:

Ако је становништво на нивоу са енергијом је једнако , тада је снага спонтане емисије једнака:

где Да ли је вероватноћа преласка са и- тог нивоа на к- ти ниво.

Укупна вероватноћа спонтане емисије:

Снага осцилатора :

Да ли је стопа спонтане релаксације константна?

Стопа спонтане релаксације, коју је феноменолошки увео Ајнштајн, дуго се сматрала интринзичним својством атома (молекула). У термодинамичкој равнотежи са околином, један од најважнијих знакова ове особине је њена иреверзибилност. Ова карактеристика је последица интеракције атома (молекула) са бесконачним бројем модова вакуумског стања . Промена броја режима доводи до промене брзине спонтаног опуштања. Да бисте то постигли, можете ставити атом у резонатор[1] .

Замислите атом са једним електроном са два енергетска нивоа и подељени међу собом по вредности ... Средњи квадрат амплитуде електричног вакуумског поља једнаки , где - осетљивост околине, - запремина простора у којој се шири зрачење. Енергија која се зрачи у једном моду је једнака , овде Је матрични елемент електричног дипола. Ова фреквенција се назива вакуумска Раби фреквенција.

Вероватноћа емисија фотона, позната као - Ајнштајнов коефицијент, једнак је

овде број модова у јединичном фреквентном опсегу (густина модова).

Вероватноћа проналажења атома у побуђеном стању након његовог узбуђења до нивоа је једнако ...

Узрок спонтане емисије

Процес спонтане емисије не може се објаснити са становишта првобитне верзије квантне механике, где је постојала квантизација енергетских нивоа атома, али није било квантизације електромагнетног поља. Побуђена стања атома су тачна стационарна решења Шредингерове једначине . Дакле, атоми морају остати у побуђеном стању неограничено. Узрок спонтане емисије је интеракција атома са осцилацијама нулте тачке електромагнетног поља у вакууму. Стања атома престају да буду стационарна као резултат деловања компоненте вибрација нулте тачке са фреквенцијом једнаком фреквенцији емитованог кванта [2] .

такође видети

Белешке (измени)

  1. Серге, КЛлеппнер, 1989 .
  2. А. Б. Мигдал , В. П. Краинов. Поглавље 1. Процене димензија и модела. 4. Процене у квантној електродинамици. Нулте осцилације електромагнетног поља // Приближне методе квантне механике. - М.: Наука, 1966. - С. 47-50.

Књижевност