«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 (См. Вынужденное излучение), С. и. 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 (См. Мономолекулярные реакции)). С. и. возникает при спонтанном квантовом переходе возбуждённой системы с более высокого уровня энергии E_i, на более низкий E_k и характеризуется частотой ν_ik испускаемого фотона с энергией hν_ικ = E_i — E_k (где h — Планка постоянная) и вероятностью A_ik, равной среднему числу таких фотонов, испускаемых квантовой системой в единицу времени. Если число атомов или молекул на возбуждённом уровне энергии E_i (населенность уровня) равно N_i, то мощность С. и. — энергия фотонов, испускаемых в 1 сек, равна N_i A_ik h(_ik; она определяет интенсивность С. и., которая остаётся постоянной при постоянстве N_i. Если задано начальное число возбуждённых систем N_i0, а дальнейшее возбуждение отсутствует, то вследствие С. и. Будет происходить убывание N_i со временем t по закону N_i = N_i0 ехр (— A_it), где A_i — полная вероятность С. и. при переходах системы с уровня энергии E_i на все более низкие уровни энергии E_k(A_i = ΣA_ik). Чем больше A_i, тем быстрее С. и. затухает со временем и тем меньше Время жизни τ = 1/A_i, на уровне E_i.

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

Лит.: см. при ст. Излучение.

М. А. Ельяшевич.

СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - самопроизвольное испускание возбужденным атомом либо др. квантовой системой электромагнитного излучения. В отличие от вынужденного излучения, не зависит от внешних воздействий и определяется только свойствами самой системы.

СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, самопроизвольное (в отличие от вынужденного излучения) испускание электромагнитных волн атомом и другими атомными системами, находящимися на возбужденных уровнях энергии (смотри Квантовые переходы).

spontaneous emission

spontaneous emission

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).

спонта́нное излуче́ние

самопроизвольное испускание возбуждённым атомом либо другой квантовой системой электромагнитного излучения. В отличие от вынужденного излучения, не зависит от внешних воздействий и определяется только свойствами самой системы.

* * *

СПОНТА́ННОЕ ИЗЛУЧЕ́НИЕ, самопроизвольное испускание возбужденным атомом либо др. квантовой системой электромагнитного излучения. В отличие от вынужденного излучения(см. ВЫНУЖДЕННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ), не зависит от внешних воздействий и определяется только свойствами самой системы.

(от лат. spontaneus - произвольный, добровольный) - самопроизвольное излучение электромагнитных волн атомами, молекулами и др. квантовыми системами, находящимися в возбуждённом состоянии. При С. и. волны излучаются разными частицами тела независимо друг от друга. Эти волны некогерентны (см. Когерентные колебания) и при наложении не интерферируют (см. Интерференция).

spontaneous emission

* * *

spontaneous radiation

radiazione spontanea; emissione spontanea

спонта́нне випромі́нювання

спонта́нне випромі́нювання

самопроизвольное испускание возбуждённым атомом либо др. квантовой системой эл.-магн. излучения. В отличие от вынужденного излучения, не зависит от внеш. воздействий и определяется только свойствами самой системы.

СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - самопроизвольное испускание возбужденным атомом либо др. квантовой системой электромагнитного излучения. В отличие от вынужденного излучения, не зависит от внешних воздействий и определяется только свойствами самой системы.

Большой Энциклопедический словарь. 2000.

Источник: