Spontane ve Uyarılmış Emisyona karşı
Emisyon, bir elektron iki farklı enerji seviyesi arasında geçiş yaparken fotonlardaki enerji emisyonunu ifade eder. Karakteristik olarak, atomlar, moleküller ve diğer kuantum sistemleri, çekirdeği çevreleyen birçok enerji seviyesinden oluşur. Elektronlar bu elektron seviyelerinde bulunur ve genellikle enerjinin emilmesi ve yayılması yoluyla seviyeler arasında geçiş yapar. Absorpsiyon gerçekleştiğinde, elektronlar “uyarılmış durum” olarak adlandırılan daha yüksek bir enerji durumuna geçerler ve iki seviye arasındaki enerji boşluğu emilen enerji miktarına eşittir. Aynı şekilde, uyarılmış durumdaki elektronlar orada sonsuza kadar kalmayacaktır. Bu nedenle, iki geçiş durumu arasındaki enerji boşluğuna uyan enerji miktarını yayarak daha düşük uyarılmış bir duruma veya zemin seviyesine inerler. Bu enerjilerin, kuanta veya ayrık enerji paketlerinde emildiğine ve salındığına inanılmaktadır.
Spontan Emisyon
Bu, bir elektron daha yüksek bir enerji seviyesinden daha düşük bir enerji seviyesine veya temel duruma geçtiğinde emisyonun gerçekleştiği bir yöntemdir. Zemin seviyesi genellikle uyarılmış durumlardan daha fazla nüfusa sahip olduğundan, absorpsiyon emisyondan daha sıktır. Bu nedenle, daha fazla elektron enerjiyi emme ve kendilerini uyarma eğilimindedir. Ancak bu uyarılma sürecinden sonra, yukarıda bahsedildiği gibi, herhangi bir sistem yüksek enerjili bir kararsız durumdan ziyade daha düşük enerjili bir kararlı durumda olmayı tercih ettiğinden, elektronlar sonsuza kadar uyarılmış durumda olamazlar. Bu nedenle, uyarılmış elektronlar enerjilerini serbest bırakma ve yer seviyelerine geri dönme eğilimindedir. Kendiliğinden bir emisyonda, bu emisyon süreci, harici bir uyaran/manyetik alan olmadan gerçekleşir; dolayısıyla adı kendiliğinden. Bu yalnızca sistemi daha kararlı bir duruma getirmenin bir ölçüsüdür.
Spontane bir emisyon meydana geldiğinde, elektron iki enerji durumu arasında geçiş yaparken, iki durum arasındaki enerji boşluğuna uygun bir enerji paketi bir dalga olarak serbest bırakılır. Bu nedenle, kendiliğinden bir emisyon iki ana adımda tahmin edilebilir; 1) Uyarılmış durumdaki elektron, daha düşük uyarılmış duruma veya temel duruma iner 2) İki geçiş durumu arasındaki enerji boşluğuna uyan enerji taşıyan bir enerji dalgasının aynı anda serbest bırakılması. Floresan ve termal enerji bu şekilde salınır.
Uyarılmış Emisyon
Bu, bir elektron daha yüksek bir enerji seviyesinden daha düşük bir enerji seviyesine veya temel duruma geçtiğinde emisyonun gerçekleştiği diğer yöntemdir. Ancak adından da anlaşılacağı gibi bu sefer emisyon, harici bir elektromanyetik alan gibi harici uyaranların etkisi altında gerçekleşir. Bir elektron bir enerji durumundan diğerine geçtiğinde, bunu bir dipol alanına sahip olan ve küçük bir dipol gibi davranan bir geçiş durumundan geçirir. Bu nedenle, harici bir elektromanyetik alanın etkisi altındayken elektronun geçiş durumuna girme olasılığı artar.
Bu hem absorpsiyon hem de emisyon için geçerlidir. Gelen dalga gibi bir elektromanyetik uyaran sistemden geçtiğinde, zemin seviyesindeki elektronlar kolaylıkla salınabilir ve daha yüksek bir enerji seviyesine geçişin gerçekleşebileceği geçiş dipol durumuna gelebilir. Benzer şekilde, sistemden bir olay dalgası geçirildiğinde, zaten uyarılmış durumda olan ve aşağı inmeyi bekleyen elektronlar, harici elektromanyetik dalgaya yanıt olarak geçiş dipol durumuna kolayca girebilir ve fazla enerjisini serbest bırakarak daha düşük uyarılmış bir seviyeye iner. devlet veya temel durum. Bu gerçekleştiğinde, bu durumda gelen ışın soğurulmadığı için, elektronun daha düşük bir enerji seviyesine geçişi nedeniyle yeni salınan enerji kuantasıyla da sistemden çıkacaktır ve enerji paketini serbest bırakacaktır. ilgili devletler arasındaki boşluk. Bu nedenle, uyarılmış emisyon üç ana adımda tahmin edilebilir; 1) Gelen dalganın girişi 2) Uyarılmış durumdaki elektron, daha düşük uyarılmış duruma veya temel duruma iner 3) İki geçiş durumu arasındaki enerji boşluğuna uyan enerji taşıyan bir enerji dalgasının eşzamanlı salınımı ve iletimi. olay ışını. Uyarılmış emisyon ilkesi ışığın amplifikasyonunda kullanılır. Örneğin. LAZER teknolojisi.
Spontan Emisyon ile Uyarılmış Emisyon arasındaki fark nedir?
• Kendiliğinden emisyon, enerjiyi serbest bırakmak için harici bir elektromanyetik uyaran gerektirmezken, uyarılmış emisyon, enerjiyi serbest bırakmak için harici elektromanyetik uyaranlara ihtiyaç duyar.
• Kendiliğinden emisyon sırasında yalnızca bir enerji dalgası salınır, ancak uyarılmış emisyon sırasında iki enerji dalgası salınır.
• Harici elektromanyetik uyaranlar dipol geçiş durumuna ulaşma olasılığını arttırdığından, uyarılmış emisyonun gerçekleşme olasılığı, kendiliğinden emisyonun gerçekleşme olasılığından daha yüksektir.
• Enerji boşluklarını ve gelen frekansları uygun şekilde eşleştirerek, gelen radyasyon ışınını büyük ölçüde yükseltmek için uyarılmış emisyon kullanılabilir; kendiliğinden emisyon gerçekleştiğinde bu mümkün değildir.
