Спонтанное излучение

Определение "Спонтанное излучение" в Большой Советской Энциклопедии


Спонтанное излучение спонтанное испускание, самопроизвольное испускание электромагнитного излучения атомами и др. квантовыми системами, находящимися на возбуждённых уровнях энергии (см. Квантовые переходы). В отличие от вынужденного излучения, Спонтанное излучение не зависит от воздействия на квантовую систему внешнего электромагнитного излучения, и его закономерности определяются исключительно свойствами самой системы, подобно другим типам спонтанных (самопроизвольных) превращений (например радиоактивному распаду, превращению молекул при мономолекулярных реакциях). Спонтанное излучение возникает при спонтанном квантовом переходе возбуждённой системы с более высокого уровня энергии Ei, на более низкий Ek и характеризуется частотой nik испускаемого фотона с энергией hnik = Ei - Ek (где h - Планка постоянная) и вероятностью Aik, равной среднему числу таких фотонов, испускаемых квантовой системой в единицу времени. Если число атомов или молекул на возбуждённом уровне энергии Ei (населенность уровня) равно Ni, то мощность Спонтанное излучение - энергия фотонов, испускаемых в 1 сек, равна Ni Aik h(ik; она определяет интенсивность Спонтанное излучение, которая остаётся постоянной при постоянстве Ni. Если задано начальное число возбуждённых систем Ni0, а дальнейшее возбуждение отсутствует, то вследствие Спонтанное излучение Будет происходить убывание Ni со временем t по закону Ni = Ni0 ехр (- Ait), где Ai - полная вероятность Спонтанное излучение при переходах системы с уровня энергии Ei на все более низкие уровни энергии Ek (Ai = SAik). Чем больше Ai, тем быстрее Спонтанное излучение затухает со временем и тем меньше время жизни t = 1/Ai, на уровне Ei.


Вероятность Aik Спонтанное излучение, являющаяся важнейшей характеристикой квантового перехода между уровнями энергии Ei и Ek зависит от свойств обоих уровней. Для дипольного излучения Aik пропорциональна кубу частоты перехода и квадрату т. н. дипольного момента перехода (см. Диполь); в видимой области спектра она ~ 108 сек-1, что соответствует временам жизни возбуждённых уровней энергии ~ 10–8 сек. В спектроскопии часто пользуются вместо вероятностей Aik безразмерными вероятностями fik = Aik/A0 - т. н. силами осцилляторов (А0 - вероятность, принятая за единицу и дающая такой же закон затухания Спонтанное излучение, как и для дипольного излучения упруго связанного электрона согласно классической теории).
Лит.: см. при ст. Излучение.
  М. А. Ельяшевич.



"БСЭ" >> "С" >> "СП" >> "СПО"

Статья про "Спонтанное излучение" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 27 раз
Бургер двойного помола
Панайпай

TOP 20