Samovolná Emise: Fyzikální Princip

22.03.2026

V oblasti fyziky se setkáváme s několika klíčovými procesy, které popisují interakci atomů a molekul se zářením. Mezi tyto procesy patří absorpce, stimulovaná emise a samovolná (spontánní) emise.

Procesy Emise a Absorpce

Absorpce: Atom nebo molekula v nižším energetickém stavu pohltí foton o určité frekvenci a přejde do vyššího energetického stavu. Platí, že rozdíl energií musí být získán najednou.
Spontánní (samovolná) emise: Přechod atomu z vyššího energetického stavu do stavu nižšího, při kterém atom vyzáří foton o specifické frekvenci. Jednotlivé atomy vyzařují nekoordinovaně, emitované fotony mají různou fázi a vznikající elektromagnetické záření je nekoherentní.
Stimulovaná emise: Foton dopadá na atom ve vyšším energetickém stavu a přiměje ho k přechodu do nižšího stavu za vyzáření dalšího fotonu. Původní foton se nepohltí a oba fotony se pohybují společně dále stejným směrem, se stejnou frekvencí a fází. Jedná se o koherentní záření, které se zesiluje a může se lavinovitě opakovat s dalšími atomy.

Absorpce a spontánní emise jsou procesy opačné a oba stejně pravděpodobné.

Spontánní Emise Podrobněji

Při spontánní emisi (samovolné emisi) dochází k přechodu z vyššího energetického stavu do stavu nižšího s energií, při kterém atom (resp. molekula) vyzáří foton o frekvenci splňující podmínku. Jednotlivé atomy při ní vyzařují nekoordinovaně, emitované fotony mají různou fázi a vznikající elektromagnetické záření je nekoherentní. Tímto způsobem září například.

Rozdíl mezi spontánní a stimulovanou emisí si lze dobře představit na příkladu cvičenců, kteří cvičí na hrazdě. Studenti visí na hrazdě a mají za úkol držet se co nejdéle. Jak jim budou postupně docházet síly, budou postupně (samovolně, spontánně) „odpadávat“ dolů.

Elektronový Obal Atomu

Přijímaná nebo odevzdávaná energie je kvantována, protože každé částici lze přiřadit pouze diskrétní hodnoty vlnové délky. Valenční (optické) elektrony - elektrony v orbitalech s a p v nejvyšší slupce - určují chemické a optické vlastnosti atomů. Jejich maximální počet je 8 → elektronový oktet.

Čtěte také: O samovolné emisi jader

Zákony Vedení Elektrického Proudu

Mechanismus vedení proudu v kovech, kapalinách, plynech a polovodičích. Zákony vedení elektrického proudu Ohmův zákon, Faradayovy zákony). Charakteristiky prvků elektrického obvodu. Nestacionární elektromagnetické pole Měření elektrických fyzikálních veličin (I, U, R, C, L). Elektromagnetická indukce, střídavé proudy.

Využití v Laserové Technologii

K zesílení světelného koherentního záření dochází tak, že výbojka je opatřena na obou koncích zrcadly - na jednom konci nepropustným, na druhém konci polopropustným. Zrcadla zajišťují neustálý průchod spouštěcích fotonů plynem, polopropustné zrcadlo zajistí aby stále část záření vycházela z laseru ven.

Vzbuzené atomy zůstávají v tzv. metastabilním stavu, tj. Náhodně samovolně uvolněný foton z kteréhokoli atomu helia způsobí lavinovitý rezonanční efekt, kdy další elektrony z vyšších hladin začnou přecházet na stejnou nižší hladinu. Nejčastěji u helium-neonového laseru je to přechod ze 3s na 2p.

Čtěte také: Emise protonu jádra

Čtěte také: Samovolná emise laseru: vysvětlení

tags: #samovolná #emise #fyzika #princip