الانبعاث العفوي مقابل الانبعاث المحفز
يشير الانبعاث إلى انبعاث الطاقة في الفوتونات عندما ينتقل الإلكترون بين مستويين مختلفين من الطاقة. بشكل مميز ، تتكون الذرات والجزيئات والأنظمة الكمومية الأخرى من العديد من مستويات الطاقة المحيطة بالنواة. تستقر الإلكترونات في مستويات الإلكترون هذه وغالبًا ما تنتقل بين المستويات عن طريق امتصاص وانبعاث الطاقة. عندما يحدث الامتصاص ، تنتقل الإلكترونات إلى حالة طاقة أعلى تسمى "الحالة المثارة" ، وتساوي فجوة الطاقة بين المستويين كمية الطاقة الممتصة. وبالمثل ، فإن الإلكترونات في الحالات المثارة لن تبقى هناك إلى الأبد.لذلك ، ينزلون إلى حالة أقل إثارة أو إلى مستوى الأرض عن طريق انبعاث كمية الطاقة التي تتطابق مع فجوة الطاقة بين حالتي الانتقال. يُعتقد أن هذه الطاقات يتم امتصاصها وإطلاقها في شكل كوانتات أو حزم من الطاقة المنفصلة.
الانبعاث التلقائي
هذه إحدى الطرق التي يحدث فيها الانبعاث عندما ينتقل الإلكترون من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل أو إلى الحالة الأرضية. الامتصاص أكثر تواترًا من الانبعاث حيث أن مستوى الأرض بشكل عام أكثر اكتظاظًا بالسكان من الحالات المثارة. لذلك ، تميل المزيد من الإلكترونات إلى امتصاص الطاقة وإثارة نفسها. ولكن بعد عملية الإثارة هذه ، كما ذكرنا سابقًا ، لا يمكن أن تظل الإلكترونات في حالة الإثارة إلى الأبد لأن أي نظام يفضل أن يكون في حالة مستقرة للطاقة أقل من أن يكون في حالة غير مستقرة ذات طاقة عالية. لذلك ، تميل الإلكترونات المثارة إلى إطلاق طاقتها والعودة إلى مستويات الأرض. في الانبعاث التلقائي ، تحدث عملية الانبعاث هذه دون وجود منبه خارجي / مجال مغناطيسي ؛ ومن هنا جاء الاسم عفويًا.إنه مجرد مقياس لجلب النظام إلى حالة أكثر استقرارًا.
عندما يحدث انبعاث تلقائي ، حيث ينتقل الإلكترون بين حالتين للطاقة ، يتم إطلاق حزمة طاقة لتتناسب مع فجوة الطاقة بين الحالتين على شكل موجة. لذلك ، يمكن توقع انبعاث تلقائي في خطوتين رئيسيتين ؛ 1) ينخفض الإلكترون في حالة الإثارة إلى حالة أقل إثارة أو حالة أرضية 2) الإطلاق المتزامن لموجة طاقة تحمل طاقة تتطابق مع فجوة الطاقة بين الحالتين الانتقاليتين. يتم إطلاق الفلورة والطاقة الحرارية بهذه الطريقة
الانبعاث المحفز
هذه هي الطريقة الأخرى التي يحدث بها الانبعاث عندما ينتقل الإلكترون من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل أو إلى الحالة الأرضية. ومع ذلك ، كما يوحي الاسم ، يحدث هذا الانبعاث الزمني تحت تأثير المنبهات الخارجية مثل المجال الكهرومغناطيسي الخارجي. عندما ينتقل الإلكترون من حالة طاقة إلى أخرى ، فإنه يفعل ذلك من خلال حالة انتقالية تمتلك مجالًا ثنائي القطب ويعمل مثل ثنائي القطب صغير.لذلك ، عندما تكون تحت تأثير مجال كهرومغناطيسي خارجي ، تزداد احتمالية دخول الإلكترون إلى حالة الانتقال.
هذا صحيح لكل من الامتصاص والانبعاثات على حد سواء. عندما يتم تمرير منبه كهرومغناطيسي مثل الموجة العارضة عبر النظام ، يمكن للإلكترونات الموجودة في مستوى الأرض أن تتأرجح بسهولة وتصل إلى حالة ثنائية القطب حيث يمكن أن يحدث الانتقال إلى مستوى طاقة أعلى. وبالمثل ، عندما يتم تمرير موجة ساقطة عبر النظام ، يمكن للإلكترونات الموجودة بالفعل في حالات الإثارة التي تنتظر النزول أن تدخل بسهولة حالة ثنائية القطب استجابةً للموجة الكهرومغناطيسية الخارجية وستطلق طاقتها الزائدة لتنزل إلى مستوى أقل إثارة. الحالة أو الحالة الأرضية. عندما يحدث هذا ، نظرًا لعدم امتصاص الحزمة الساقطة في هذه الحالة ، فإنها ستخرج أيضًا من النظام مع كمية الطاقة الصادرة حديثًا بسبب انتقال الإلكترون إلى مستوى طاقة أقل يطلق حزمة طاقة لتتناسب مع طاقة الطاقة. الفجوة بين الدول المعنية.لذلك ، يمكن توقع الانبعاث المستحث في ثلاث خطوات رئيسية ؛ 1) دخول الموجة الساقطة. شعاع الحادث. يستخدم مبدأ الانبعاث المستحث في تضخيم الضوء. على سبيل المثال تكنولوجيا الليزر
ما هو الفرق بين الانبعاث التلقائي والانبعاث المحفز؟
• لا يتطلب الانبعاث التلقائي منبهًا كهرومغناطيسيًا خارجيًا لإطلاق الطاقة ، في حين أن الانبعاث المحفّز لا يتطلب محفزات كهرومغناطيسية خارجية لإطلاق الطاقة.
• أثناء الانبعاث التلقائي ، يتم إطلاق موجة طاقة واحدة فقط ، ولكن أثناء الانبعاث المحفز ، يتم إطلاق موجتين من الطاقة.
• احتمال حدوث انبعاث محفز أعلى من احتمال حدوث انبعاث تلقائي لأن المحفزات الكهرومغناطيسية الخارجية تزيد من احتمال بلوغ حالة الانتقال ثنائي القطب.
• من خلال المطابقة الصحيحة لفجوات الطاقة وترددات الحوادث ، يمكن استخدام الانبعاث المحفّز لتضخيم حزمة الإشعاع الساقط بشكل كبير ؛ في حين أن هذا غير ممكن عند حدوث انبعاث تلقائي.
