La emisión espontánea y estimulada implica un átomo excitado que libera un fotón y la transición a un estado de menor energía. La diferencia clave radica en lo que desencadena la emisión:
Emisión espontánea:
* disparador: aleatorio y impredecible . El átomo excitado simplemente decae por sí solo, liberando un fotón en una dirección aleatoria con una polarización aleatoria.
* Salida: Incoherente y impredecible luz.
* Ejemplo: El brillo de una bombilla o un objeto calentado.
Emisión estimulada:
* disparador: La presencia de un fotón A con la misma energía que la diferencia de energía entre los estados excitados y terrestres del átomo. Este fotón interactúa con el átomo excitado, lo que hace que libere un fotón.
* Salida: coherente y predecible luz, donde el fotón emitido tiene la misma frecuencia, fase, dirección y polarización que el fotón estimulante.
* Ejemplo: Los láseres, donde la emisión estimulada se usa para amplificar la luz.
Aquí hay una tabla que resume las diferencias:
| Característica | Emisión espontánea | Emisión estimulada |
| --- | --- | --- |
| Disparador | Decadencia aleatoria del átomo excitado | Interacción con un fotón entrante |
| Salida | Incoherente, impredecible | Coherente, predecible |
| Dirección | Aleatorio | Igual que el fotón estimulante |
| Polarización | Aleatorio | Igual que el fotón estimulante |
| Fase | Aleatorio | Igual que el fotón estimulante |
| Frecuencia | Determinado por la diferencia de energía | Igual que el fotón estimulante |
En esencia, la emisión espontánea es como una bombilla, emitiendo la luz al azar en todas las direcciones. La emisión estimulada es como un láser, que emite un haz de luz enfocado en una dirección específica.
Importancia de la emisión estimulada:
La emisión estimulada es crucial para la operación de los láseres. Al crear una inversión de población (más átomos en el estado excitado que en el estado fundamental) y proporcionar un fotón estimulante, podemos amplificar la luz a través de la emisión estimulada. Esto da como resultado un haz de luz altamente enfocado y coherente con una longitud de onda específica.
En resumen:
* La emisión espontánea es un proceso natural de átomos excitados en descomposición.
* La emisión estimulada es un proceso que puede amplificar la luz activando átomos excitados para emitir fotones.
* La emisión estimulada es la base de la tecnología láser.
