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 compostos de muitos níveis de energia ao redor do núcleo. Os elétrons residem nesses níveis de elétrons e geralmente transitam entre os níveis pela absorção e emissão de energia. Quando a absorção ocorre, os elétrons se movem para um estado de energia mais alto chamado "estado excitado", e a diferença 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 para um estado excitado mais baixo ou para o nível do solo emitindo a quantidade de energia que corresponde à lacuna de energia entre os dois estados de transição. Acredita-se que essas energias sejam absorvidas e liberadas em quanta ou pacotes de energia discreta.
Emissão Espontânea
Este é um método no qual a emissão ocorre quando um elétron transita de um nível de energia mais alto para um nível de energia mais baixo ou para o estado fundamental. A absorção é mais frequente que a emissão, pois o nível do solo é geralmente mais povoado que os estados excitados. Portanto, mais elétrons tendem a absorver energia e excitar-se. Mas após esse 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 mais baixa em vez de estar em um estado instável de alta energia. Portanto, os elétrons excitados tendem a liberar sua energia e retornar aos níveis fundamentais. Em uma emissão espontânea, esse processo de emissão ocorre sem a presença de um estímulo/campo magnético externo; daí o nome espontâneo. É apenas uma medida de trazer o sistema para um estado mais estável.
Quando ocorre uma emissão espontânea, à medida que o elétron transita entre os dois estados de energia, um pacote de energia para igualar a diferença de energia entre os dois estados está sendo 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 transportando energia que corresponde ao intervalo de energia entre os dois estados de transição. A fluorescência e a energia térmica são liberadas dessa maneira.
Emissão Estimulada
Este é o outro método em que a emissão ocorre quando um elétron transita de um nível de energia mais alto para um nível de energia mais baixo ou para o estado fundamental. No entanto, como o nome sugere, essa emissão de tempo 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 através de um estado de transição que possui um campo dipolar e age como um pequeno dipolo. Portanto, quando sob a influência de um campo eletromagnético externo, a probabilidade do elétron entrar no estado de transição é aumentada.
Isso é verdade 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 dipolo de transição, onde a transição para um nível de energia mais alto pode ocorrer. Da mesma forma, quando uma onda incidente passa pelo sistema, os elétrons que já estão em estados excitados esperando para descer poderiam facilmente entrar no estado dipolo de transição em resposta à onda eletromagnética externa e liberariam seu excesso de energia para descer para um estado menos excitado. 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 mais baixo liberando um pacote de energia para igualar a energia de a distância 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 transportando energia que corresponde ao intervalo de energia entre os dois estados de transição junto 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, enquanto 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 dipolar.
• Ao combinar adequadamente as lacunas de energia e frequências incidentes, a emissão estimulada pode ser usada para amplificar bastante o feixe de radiação incidente; enquanto isso não é possível quando ocorre emissão espontânea.
