Emisja spontaniczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
A – atom w stanie wzbudzonym (elektron na poziomie o energii E2)
B – emisja fotonu ()
C – atom w niskim stanie energii (elektron na poziomie E1<E2)

Emisja spontaniczna zachodzi wtedy, gdy elektrony znajdujące się na poziomach wzbudzonych w sposób spontaniczny wracają na niższe poziomy energetyczne, emitując przy tym fotony.

Zjawisko występuje powszechnie i odpowiada za niemal każde świecenie ciał, np. gazów rozgrzanych, wzbudzonych atomów, ciał ciekłych i stałych, a także urządzeń elektronicznych takich jak diody elektroluminescencyjne (LED).

Liczba emisji spontanicznych ciała, w którym w stanie wzbudzonym jest N atomów określona jest wzorem:

\frac{\partial N}{\partial t} = -A_{21} N,

gdzie A21 jest stałym dla danego przejścia w danym atomie współczynnikiem emisji (stała wprowadzona przez Einsteina).

Przy braku nowych wzbudzeń prowadzi to do równania określajacego liczbę atomów pozostających w stanie wzbudzenia:

N(t) = N(0) e^{ - \frac{t}{\tau_{21} }  } ,

gdzie: N(0) początkowa liczba wzbudzonych atomów , τ21 jest czasem życia i wiąże się ze współczynnikiem A, τ21 = (A21)-1.

Inne sposoby emisji fotonów: