Физическая энциклопедия - спонтанное излучение
Спонтанное излучение
(спонтанное испускание), самопроизвольное испускание эл.-магн. излучения атомами и др. квант. системами, находящимися на возбуждённых уровнях энергии (см. КВАНТОВЫЙ ПЕРЕХОД). В отличие от вынужденного излучения, С. и. не зависит от воздействия на квант. систему внеш. эл.-магн. излучения, и его закономерности определяются исключительно св-вами самой системы подобно др.
типам спонтанных (самопроизвольных) процессов (напр., радиоактивному распаду, превращению молекул при мономолекулярных реакциях). С. и. возникает при спонтанном квант. переходе возбуждённой системы с более высокого уровня энергии ?i на более низкий ?k и характеризуется частотой nik испускаемого фотона с энергией hnik=?i-?k (где h Планка постоянная) и вероятностью Aik.
, равной среднему числу фотонов, испускаемых квант. системой в единицу времени (см. ЭЙНШТЕЙНА КОЭФФИЦИЕНТЫ). Если число атомов и молекул на возбуждённом уровне энергии ?i (населённость уровня) равно Ni, то мощность С. и.энергия фотонов, испускаемых в 1 с, равна NiAikhnik; она определяет интенсивность С. и., к-рая остается постоянной при постоянстве Ni. Если задано начальное число возбуждённых систем Ni0, а дальнейшее возбуждение отсутствует, то вследствие С. и. NI будет убывать со временем t по закону Ni=Ni0exp(-Ait), где Ai=SАik полная вероятность С. и. при переходах системы с уровня энергии ?i на все более низкие уровни энергии ?k. Чем больше Аi, тем быстрее затухает со временем С. и. и тем меньше время жизни ti=1/Ai на уровне ?i. Вероятность Aik С. и., являющаяся важнейшей хар-кой квант. перехода, зависит от св-в уровней, между к-рыми происходит переход. Для дипольного излучения Аik пропорционально кубу частоты перехода и квадрату дипольного момента перехода (см.ДИПОЛЬ); в видимой области спектра она =108 с-1, что соответствует временам жизни возбуждённых уровней энергии =10-8 с. В спектроскопии часто пользуются вместо вероятностей Аik безразмерными вероятностями jk=Aik/A0, т. н. силами осцилляторов (А0 вероятность, принятая за 1 и дающая такой же закон затухания С. и., как и для дипольного излучения упруго связанного эл-на согласно классич.
теории). .Вопрос-ответ:
Похожие слова
Самые популярные термины
1 | 501 | |
2 | 417 | |
3 | 411 | |
4 | 405 | |
5 | 397 | |
6 | 395 | |
7 | 393 | |
8 | 385 | |
9 | 382 | |
10 | 378 | |
11 | 376 | |
12 | 367 | |
13 | 363 | |
14 | 361 | |
15 | 360 | |
16 | 359 | |
17 | 358 | |
18 | 356 | |
19 | 354 | |
20 | 346 |