Preskočiť na obsah
Späť na kurz

Kvantová fyzika

Spontánna a stimulovaná emisia

Atóm v excitovanom stave je nestabilný a skôr či neskôr sa vráti do nižšieho stavu, pričom vyžiari fotón. Tento návrat môže prebehnúť dvoma spôsobmi.

Pri spontánnej emisii vyžiari atóm fotón sám od seba, v náhodnom okamihu a do ľubovoľného smeru. Jednotlivé fotóny navzájom nesúvisia. Takto vzniká svetlo bežných zdrojov, napríklad žiarovky alebo výbojky.

Pri stimulovanej emisii dopadne na už excitovaný atóm fotón s vhodnou energiou a akoby z neho vytrhne druhý fotón. Oba fotóny sú potom navzájom identické, majú rovnakú frekvenciu, rovnaký smer, rovnakú fázu aj polarizáciu. Práve tento jav umožňuje zosilnenie svetla.

Vľavo atóm sám vyžiari jeden fotón do náhodného smeru pri spontánnej emisii, vpravo dopadajúci fotón vyvolá druhý identický fotón v rovnakom smere a fáze pri stimulovanej emisii.

Aby v prostredí prevažovala stimulovaná emisia nad pohlcovaním, musí byť vo vyššom stave viac atómov než v stave nižšom. Takýto stav nazývame inverzia populácie a je nevyhnutnou podmienkou činnosti lasera.