Διαφορά μεταξύ διεγερμένης και αυθόρμητης εκπομπής;
Διεγερμένη έναντι αυθόρμητης εκπομπής:μια βασική διαφορά στην παραγωγή φωτός
αυθόρμητη εκπομπή είναι η θεμελιώδης διαδικασία της παραγωγής φωτός. Δείτε πώς λειτουργεί:
* διεγερμένη κατάσταση: Ένα άτομο ή ένα μόριο απορροφά την ενέργεια, προκαλώντας ένα ηλεκτρόνιο να μεταπηδήσει σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.
* μετάβαση: Το ενθουσιασμένο ηλεκτρόνιο είναι ασταθές και φυσικά θέλει να επιστρέψει στην κατάσταση του εδάφους του (χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας).
* εκπομπή φωτονίων: Για να γίνει αυτό, το ηλεκτρόνιο απελευθερώνει την απορροφημένη ενέργεια ως φωτόνιο φωτός. Αυτό συμβαίνει τυχαία και η κατεύθυνση και η φάση του φωτονίου είναι απρόβλεπτες.
Διεγερμένη εκπομπή είναι ένας διαφορετικός μηχανισμός όπου η εκπομπή φωτός επηρεάζεται από το υπάρχον φως.
* αλληλεπίδραση φωτονίων: Ένα φωτόνιο με την ίδια ενέργεια με τη διαφορά ενέργειας μεταξύ της διεγερμένης κατάστασης και της κατάστασης εδάφους αλληλεπιδρά με το ενθουσιασμένο άτομο.
* Αναγκαστική μετάβαση: Αυτή η αλληλεπίδραση αναγκάζει το διεγερμένο ηλεκτρόνιο να μεταβεί πίσω στην κατάσταση του εδάφους, εκπέμποντας ένα δεύτερο φωτόνιο.
* ΠΟΛΥ Photon: Το εκπεμπόμενο φωτόνιο είναι πανομοιότυπο με το αλληλεπιδρώντας φωτόνιο όσον αφορά τη συχνότητα, τη φάση και την κατεύθυνση.
Εδώ είναι ένας πίνακας που συνοψίζει τις βασικές διαφορές:
| Χαρακτηριστικό | Αυθόρμητη εκπομπή | Διεγερμένη εκπομπή |
| --- | --- | --- |
| Αιτία: | Φυσική μετάβαση ενός διεγερμένου ηλεκτρονίου | Αλληλεπίδραση με φωτόνιο της ίδιας ενέργειας
| κατεύθυνση φωτός: | Τυχαία | Ίδιο με το αλληλεπιδρώντας φωτόνιο |
| Φάση φωτός: | Τυχαία | Ίδιο με το αλληλεπιδρώντας φωτόνιο |
| Συχνότητα φωτός: | Ειδικά για τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των διεγερμένων και εδάφους | Ίδιο με το αλληλεπιδρώντας φωτόνιο |
| Αποδοτικότητα: | Χαμηλή | Υψηλή |
| Εφαρμογές: | Λαμπτήρες πυρακτώσεως, LED | Λέιζερ, Masers |
με απλούς όρους:
* αυθόρμητη εκπομπή είναι σαν μια τυχαία οθόνη πυροτεχνημάτων, όπου κάθε έκρηξη εκπέμπει φως σε διαφορετική κατεύθυνση και χρώμα.
* Διεγερμένη εκπομπή είναι σαν μια συγχρονισμένη οθόνη πυροτεχνημάτων, όπου όλα τα πυροτεχνήματα εκρήγνυνται ταυτόχρονα, δημιουργώντας μια ισχυρή και συνεκτική δέσμη φωτός.
Η δύναμη της διεγερμένης εκπομπής:
Η διεγερμένη εκπομπή είναι το θεμέλιο των λέιζερ και των masers. Παρέχοντας ένα σταθερό ρεύμα φωτονίων (συχνά μέσω οπτικής κοιλότητας), μπορούμε να ενισχύσουμε την εκπομπή φωτός μέσω διεγερμένης εκπομπής, με αποτέλεσμα μια εξαιρετικά εστιασμένη και συνεκτική δέσμη.
Αντίθετα, η αυθόρμητη εκπομπή είναι η βάση για τους λαμπτήρες και τις λυχνίες LED, όπου το φως παράγεται τυχαία και όχι τόσο έντονα ή κατευθυντικά εστιασμένη.
