Спонтана емисија

Од Википедија, бесплатната енциклопедија
Одете во навигација Одете на пребарување

Спонтана емисија , или спонтана емисија , е процес на спонтано емитување на електромагнетно зрачење од квантни системи ( атоми , молекули ) при нивниот премин од возбудена состојба во стабилна.

Спонтана емисија на фотон

Феноменолошка дефиниција на Алберт Ајнштајн

Фреквенција на спонтано електромагнетно зрачење се определува со разликата помеѓу енергиите на i -тото и k -тото ниво на системот:

Ако населението е ниво со енергија е еднакво на , тогаш моќта на спонтана емисија е еднаква на:

каде Дали е веројатноста за премин од i -то ниво на k -то ниво.

Вкупна веројатност за спонтана емисија:

Јачина на осцилатор :

Дали стапката на спонтана релаксација е константна?

Стапката на спонтана релаксација, феноменолошки воведена од Ајнштајн, долго време се смета за суштинско својство на атомите (молекулите). Во термодинамичка рамнотежа со околината, еден од најважните знаци на ова својство е неговата неповратност. Оваа карактеристика се должи на интеракцијата на атом (молекула) со бесконечен број на начини на вакуумска состојба . Промената на бројот на режими доведува до промена на стапката на спонтана релаксација. За да го постигнете ова, можете да поставите атом во резонатор[1] .

Размислете за атом од еден електрон со две нивоа на енергија и поделени меѓу себе по вредноста ... Средниот квадрат на амплитудата на електричното вакуумско поле еднакви , каде - чувствителноста на животната средина, - волуменот на просторот во кој се шири зрачењето. Енергијата што се зрачи во еден режим е еднаква на , овде Дали е матричниот елемент на електричниот дипол. Оваа фреквенција се нарекува фреквенција на вакуум Раби.

Веројатност емисија на фотон, позната како - Ајнштајновиот коефициент, е еднаков на

овде бројот на режими во единечниот фреквентен опсег (густина на режимот).

Веројатноста да се најде атом во возбудена состојба во исто време по неговата возбуда на ниво е еднакво на ...

Причина за спонтана емисија

Процесот на спонтана емисија не може да се објасни од гледна точка на оригиналната верзија на квантната механика, каде што имаше квантизација на енергетските нивоа на атомот, но немаше квантизација на електромагнетното поле. Возбудените состојби на атомите се точни неподвижни решенија на Шредингеровата равенка . Така, атомите мора да останат во возбудена состојба на неодредено време. Причината за спонтана емисија е интеракцијата на атомот со нулта точка осцилации на електромагнетното поле во вакуум. Состојбите на атомот престануваат да бидат стационарни како резултат на дејството на компонентата на вибрации во нулта точка со фреквенција еднаква на фреквенцијата на емитираниот квант [2] .

исто така види

Белешки (уреди)

  1. од Серж, Клепнер, 1989 година .
  2. А.Б. Мигдал , В.П. Краинов. Поглавје 1. Проценки на димензии и модели. 4. Проценки во квантната електродинамика. Нулта осцилации на електромагнетното поле // Приближни методи на квантната механика. - Москва: Наука, 1966. - стр. 47-50.

Литература