Diferencia entre la emisión espontánea y estimulada

Emisión espontánea vs estimulada

La emisión se refiere a la emisión de energía en los fotones cuando un electrón está pasando entre dos niveles de energía diferentes. Característicamente, los átomos, las moléculas y otros sistemas cuánticos están formados por muchos niveles de energía que rodean el núcleo. Los electrones residen en estos niveles de electrones y a menudo transiten entre los niveles por la absorción y emisión de energía. Cuando se lleva a cabo la absorción, los electrones se mueven a un estado de energía más alto llamado "estado excitado", y la brecha de energía entre los dos niveles es igual a la cantidad de energía absorbida. Del mismo modo, los electrones en los estados excitados no residirán allí para siempre. Por lo tanto, se reducen a un estado excitado más bajo o al nivel del suelo emitiendo la cantidad de energía que coincide con la brecha de energía entre los dos estados de transición. Se cree que estas energías se absorben y liberan en cuantos o paquetes de energía discreta.

Emisión espontánea

Este es un método en el que la emisión tiene lugar cuando un electrón pasa de un nivel de energía más alto a un nivel de energía más bajo o al estado fundamental. La absorción es más frecuente que la emisión, ya que el nivel del suelo generalmente está más poblado que los estados excitados. Por lo tanto, más electrones tienden a absorber energía y excitarse a sí mismos. Pero después de este proceso de excitación, como se mencionó anteriormente, los electrones no pueden estar en los estados excitados para siempre ya que cualquier sistema favorece en un estado estable de menor energía en lugar de estar en un estado inestable de alta energía. Por lo tanto, los electrones excitados tienden a liberar su energía y volver a los niveles de tierra. En una emisión espontánea, este proceso de emisión ocurre sin la presencia de un estímulo externo/ campo magnético; de ahí el nombre espontáneo. Es únicamente una medida de llevar el sistema a un estado más estable.

Cuando se produce una emisión espontánea, a medida que el electrones pasa entre los dos estados de energía, un paquete de energía para que coincida con la brecha de energía entre los dos estados se libera como una ola. Por lo tanto, se puede proyectar una emisión espontánea en dos pasos principales; 1) El electrón en un estado excitado se reduce a un estado excitado más bajo o estado fundamental 2) La liberación simultánea de una onda de energía que transporta energía que coincide con la brecha de energía entre los dos estados de transición. La fluorescencia y la energía térmica se liberan de esta manera.

Emision estimulada

Este es el otro método en el que la emisión tiene lugar cuando un electrón pasa de un nivel de energía más alto a un nivel de energía más bajo o al estado fundamental.  Sin embargo, como su nombre indica, este tiempo la emisión tiene lugar bajo la influencia de estímulos externos, como un campo electromagnético externo. Cuando un electrón se mueve de un estado de energía a otro, lo hace a través de un estado de transición que posee un campo dipolo y actúa como un pequeño dipolo. Por lo tanto, cuando está bajo la influencia de un campo electromagnético externo, aumenta la probabilidad de que ingrese el estado de transición.

Esto es cierto tanto para la absorción como para la emisión. Cuando se pasa un estímulo electromagnético como una onda incidente a través del sistema, los electrones en el nivel del suelo pueden oscilar fácilmente y llegar al estado dipolo de transición por el cual podría tener lugar la transición a un nivel de energía más alto. Del mismo modo, cuando se pasa una onda incidente a través del sistema, los electrones que ya están en los estados excitados que esperan caer podrían ingresar fácilmente al estado dipolo de transición en respuesta a la onda electromagnética externa y liberarían su exceso de energía para bajar a un excitado más bajo excitado estado o estado fundamental. Cuando esto sucede, dado que el haz incidente no se absorbe en este caso, también saldrá del sistema con los cuantos de energía recientemente liberados debido a la transición del electrón a un nivel de energía más bajo que libera un paquete de energía para que coincida con la energía de la brecha entre los estados respectivos. Por lo tanto, la emisión estimulada se puede proyectar en tres pasos principales; 1) Entrar en la onda incidente 2) El electrón en un estado excitado se reduce a un estado excitado más bajo o estado fundamental 3) la liberación simultánea de una energía de carga de energía que coincide con la brecha de energía entre los dos estados de transición junto con la transmisión de el haz de incidentes. El principio de emisión estimulada se usa en la amplificación de la luz. mi.gramo. Tecnología láser.

¿Cuál es la diferencia entre la emisión espontánea y la emisión estimulada??

• La emisión espontánea no requiere un estímulo electromagnético externo para liberar energía, mientras que la emisión estimulada requiere estímulos electromagnéticos externos para liberar energía.

• Durante la emisión espontánea, solo se libera una onda de energía, pero durante la emisión estimulada se liberan dos ondas de energía.

• La probabilidad de emisión estimulada es mayor que la probabilidad de que la emisión espontánea tenga lugar a medida que los estímulos electromagnéticos externos aumentan la probabilidad de alcanzar el estado de transición dipolo.

• Al igualar adecuadamente las brechas de energía y las frecuencias incidentes, la emisión estimulada se puede utilizar para amplificar en gran medida el haz de radiación incidente; mientras que esto no es posible cuando se produce la emisión espontánea.