A diferença entre emissão espontânea e estimulada

A emissão espontânea e estimulada envolve um átomo excitado liberando um fóton e a transição para um estado de energia mais baixo. A principal diferença está no que desencadeia a emissão:

Emissão espontânea:

* Trigger: aleatório e imprevisível . O átomo excitado simplesmente decai por conta própria, liberando um fóton em uma direção aleatória com uma polarização aleatória.
* saída: incoerente e imprevisível luz.
* Exemplo: O brilho de uma lâmpada ou um objeto aquecido.

Emissão estimulada:

* Trigger: A presença de um fóton com a mesma energia que a diferença de energia entre os estados excitados e fundados do átomo. Esse fóton interage com o átomo excitado, fazendo com que ele libere um fóton.
* saída: coerente e previsível Luz, onde o fóton emitido tem a mesma frequência, fase, direção e polarização do fóton estimulante.
* Exemplo: Os lasers, onde a emissão estimulada é usada para amplificar a luz.

Aqui está uma tabela resumindo as diferenças:

| Recurso | Emissão espontânea | Emissão estimulada |
| --- | --- | --- |
| Gatilho | Decapso aleatório de átomo excitado | Interação com um fóton recebido |
| Saída | Incoerente, imprevisível | Coerente, previsível |
| Direção | Aleatório | O mesmo que o fóton estimulante |
| Polarização | Aleatório | O mesmo que o fóton estimulante |
| Fase | Aleatório | O mesmo que o fóton estimulante |
| Frequência | Determinado pela diferença de energia | O mesmo que o fóton estimulante |

Em essência, a emissão espontânea é como uma lâmpada, emitindo aleatoriamente luz em todas as direções. A emissão estimulada é como um laser, emitindo um feixe de luz focado em uma direção específica.

Importância da emissão estimulada:

A emissão estimulada é crucial para a operação de lasers. Ao criar uma inversão populacional (mais átomos no estado excitado do que no estado fundamental) e fornecendo um fóton estimulante, podemos amplificar a luz através da emissão estimulada. Isso resulta em um feixe de luz altamente focado e coerente com um comprimento de onda específico.

em resumo:

* A emissão espontânea é um processo natural de átomos excitados em decomposição.
* A emissão estimulada é um processo que pode amplificar a luz desencadeando átomos excitados para emitir fótons.
* Emissão estimulada é a base para a tecnologia a laser.