Індуковане випромінювання: визначення явища, застосування, властивості

Відкриття

Вимушене випромінювання було теоретичним відкриттям Ейнштейна в рамках старої квантової теорії, в якій випромінювання описується в термінах фотонів, які є квантами електромагнітного поля. Таке випромінювання також може відбуватися в класичних моделях без прив’язки до фотонам або квантової механіки.

Вимушене випромінювання може бути математично змодельовано з урахуванням атома, який може знаходитися в одному з двох електронних енергетичних станів, стану більш низького рівня (можливо, основного стану) і збудженого стану, з енергіями E1 і E2 відповідно.

Якщо атом перебуває у збудженому стані, він може розпадатися в нижню стан в результаті мимовільного процесу випромінювання, вивільняючи різниця енергій між двома станами у вигляді фотона.

Альтернативно, якщо атом збудженого стану обурений електричним полем з частотою ν0, він може випускати додатковий фотон тієї ж частоти і фази, збільшуючи тим самим зовнішнє поле, залишаючи атом у стані з більш низькою енергією. Цей процес відомий як стимулированное випромінювання.