सहज बनाम उत्तेजित उत्सर्जन
उत्सर्जन फोटॉन में ऊर्जा के उत्सर्जन को संदर्भित करता है जब एक इलेक्ट्रॉन दो अलग-अलग ऊर्जा स्तरों के बीच संक्रमण कर रहा होता है। विशेष रूप से, परमाणु, अणु और अन्य क्वांटम सिस्टम कोर के आसपास कई ऊर्जा स्तरों से बने होते हैं। इलेक्ट्रॉन इन इलेक्ट्रॉन स्तरों में रहते हैं और अक्सर ऊर्जा के अवशोषण और उत्सर्जन द्वारा स्तरों के बीच पारगमन करते हैं। जब अवशोषण होता है, तो इलेक्ट्रॉन एक उच्च ऊर्जा अवस्था में चले जाते हैं जिसे 'उत्तेजित अवस्था' कहा जाता है, और दोनों स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर अवशोषित ऊर्जा की मात्रा के बराबर होता है। इसी तरह, उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉन हमेशा के लिए वहां नहीं रहेंगे।इसलिए, वे संक्रमण के दो राज्यों के बीच ऊर्जा अंतर से मेल खाने वाली ऊर्जा की मात्रा का उत्सर्जन करके कम उत्तेजित अवस्था या जमीनी स्तर पर आ जाते हैं। ऐसा माना जाता है कि इन ऊर्जाओं को क्वांटा या असतत ऊर्जा के पैकेट में अवशोषित और छोड़ा जाता है।
सहज उत्सर्जन
यह एक ऐसी विधि है जिसमें उत्सर्जन तब होता है जब एक इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर से निम्न ऊर्जा स्तर या जमीनी अवस्था में संक्रमण करता है। उत्सर्जन की तुलना में अवशोषण अधिक बार होता है क्योंकि जमीनी स्तर आमतौर पर उत्साहित राज्यों की तुलना में अधिक आबादी वाला होता है। इसलिए, अधिक इलेक्ट्रॉन ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और खुद को उत्तेजित करते हैं। लेकिन उत्तेजना की इस प्रक्रिया के बाद, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, इलेक्ट्रॉन हमेशा के लिए उत्तेजित अवस्था में नहीं हो सकते क्योंकि कोई भी सिस्टम उच्च ऊर्जा अस्थिर अवस्था में होने के बजाय कम ऊर्जा स्थिर अवस्था में रहने का पक्षधर है। इसलिए, उत्तेजित इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा को छोड़ते हैं और वापस जमीनी स्तर पर लौट आते हैं। एक सहज उत्सर्जन में, यह उत्सर्जन प्रक्रिया बाहरी उत्तेजना/चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति के बिना होती है; इसलिए नाम स्वतःस्फूर्त।यह पूरी तरह से सिस्टम को अधिक स्थिर स्थिति में लाने का एक उपाय है।
जब एक सहज उत्सर्जन होता है, दो ऊर्जा राज्यों के बीच इलेक्ट्रॉन संक्रमण के रूप में, दो राज्यों के बीच ऊर्जा अंतर से मेल खाने के लिए एक ऊर्जा पैकेट एक तरंग के रूप में जारी किया जा रहा है। इसलिए, दो मुख्य चरणों में एक सहज उत्सर्जन का अनुमान लगाया जा सकता है; 1) उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉन निम्न उत्तेजित अवस्था या जमीनी अवस्था में आ जाता है 2) ऊर्जा ले जाने वाली ऊर्जा तरंग का एक साथ विमोचन जो दो संक्रमणशील अवस्थाओं के बीच ऊर्जा अंतराल से मेल खाती है। इस तरह से प्रतिदीप्ति और तापीय ऊर्जा जारी की जाती है।
उत्तेजित उत्सर्जन
यह दूसरी विधि है जिसमें उत्सर्जन तब होता है जब एक इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर से निम्न ऊर्जा स्तर या जमीनी अवस्था में संक्रमण करता है। हालांकि, जैसा कि नाम से पता चलता है, इस बार उत्सर्जन बाहरी उत्तेजनाओं जैसे बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव में होता है। जब एक इलेक्ट्रॉन एक ऊर्जा अवस्था से दूसरी ऊर्जा अवस्था में जाता है, तो वह एक संक्रमण अवस्था के माध्यम से ऐसा करता है जिसमें एक द्विध्रुवीय क्षेत्र होता है और एक छोटे द्विध्रुव की तरह कार्य करता है।इसलिए, जब बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव में इलेक्ट्रॉन के संक्रमण अवस्था में प्रवेश करने की संभावना बढ़ जाती है।
यह अवशोषण और उत्सर्जन दोनों के लिए समान रूप से सच है। जब एक विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना जैसे कि एक घटना तरंग, प्रणाली के माध्यम से पारित की जाती है, तो जमीनी स्तर में इलेक्ट्रॉन आसानी से दोलन कर सकते हैं और संक्रमण द्विध्रुवीय अवस्था में आ सकते हैं जिससे उच्च ऊर्जा स्तर पर संक्रमण हो सकता है। इसी तरह, जब एक घटना तरंग प्रणाली के माध्यम से पारित की जाती है, तो इलेक्ट्रॉन जो पहले से ही उत्साहित राज्यों में नीचे आने की प्रतीक्षा कर रहे हैं, बाहरी विद्युत चुम्बकीय तरंग के जवाब में आसानी से संक्रमण द्विध्रुवीय अवस्था में प्रवेश कर सकते हैं और अपनी अतिरिक्त ऊर्जा को कम उत्तेजित अवस्था में आने के लिए छोड़ देंगे। राज्य या जमीनी अवस्था। जब ऐसा होता है, चूंकि इस मामले में घटना किरण अवशोषित नहीं होती है, यह सिस्टम से नई जारी ऊर्जा क्वांटा के साथ भी बाहर आ जाएगी क्योंकि इलेक्ट्रॉन के निम्न ऊर्जा स्तर पर संक्रमण के कारण ऊर्जा से मेल खाने के लिए एक ऊर्जा पैकेट जारी किया जाता है। संबंधित राज्यों के बीच का अंतर।इसलिए, प्रेरित उत्सर्जन को तीन मुख्य चरणों में प्रक्षेपित किया जा सकता है; 1) आपतित तरंग में प्रवेश करना 2) उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉन कम उत्तेजित अवस्था या जमीनी अवस्था में आ जाता है 3) ऊर्जा ले जाने वाली ऊर्जा तरंग का एक साथ विमोचन जो दो संक्रमणशील अवस्थाओं के बीच ऊर्जा अंतराल के साथ-साथ संचरण के साथ मेल खाती है घटना बीम। उत्तेजित उत्सर्जन के सिद्धांत का उपयोग प्रकाश के प्रवर्धन में किया जाता है। उदा. लेजर तकनीक।
सहज उत्सर्जन और उत्तेजित उत्सर्जन में क्या अंतर है?
• सहज उत्सर्जन को ऊर्जा छोड़ने के लिए बाहरी विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना की आवश्यकता नहीं होती है, जबकि उत्तेजित उत्सर्जन को ऊर्जा छोड़ने के लिए बाहरी विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना की आवश्यकता होती है।
• सहज उत्सर्जन के दौरान, केवल एक ऊर्जा तरंग निकलती है, लेकिन उत्तेजित उत्सर्जन के दौरान दो ऊर्जा तरंगें निकलती हैं।
• प्रेरित उत्सर्जन होने की संभावना स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन की संभावना से अधिक होती है क्योंकि बाह्य विद्युतचुंबकीय उत्तेजना द्विध्रुवीय संक्रमण अवस्था प्राप्त करने की संभावना को बढ़ाती है।
• ऊर्जा अंतराल और घटना आवृत्तियों का उचित मिलान करके, उत्तेजित उत्सर्जन का उपयोग घटना विकिरण किरण को बहुत बढ़ाने के लिए किया जा सकता है; जबकि स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन होने पर यह संभव नहीं है।
