Les émissions spontanées et stimulées impliquent un atome excité libérant un photon et transitionnant vers un état d'énergie plus faible. La principale différence réside dans ce qui déclenche l'émission:
Émission spontanée:
* Trigger: aléatoire et imprévisible . L'atome excité se désintègre simplement seul, libérant un photon dans une direction aléatoire avec une polarisation aléatoire.
* sortie: incohérent et imprévisible lumière.
* Exemple: La lueur d'une ampoule ou d'un objet chauffé.
Émission stimulée:
* Trigger: La présence d'un photon avec la même énergie que la différence d'énergie entre les états excités et terrestres de l'atome. Ce photon interagit avec l'atome excité, le faisant libérer un photon.
* sortie: cohérent et prévisible Lumière, où le photon émis a la même fréquence, phase, direction et polarisation que le photon stimulant.
* Exemple: Les lasers, où une émission stimulée est utilisée pour amplifier la lumière.
Voici un tableau résumant les différences:
| Caractéristique | Émission spontanée | Émission stimulée |
| --- | --- | --- |
| Trigger | Décomposition aléatoire de l'atome excité | Interaction avec un photon entrant |
| Sortie | Incohérent, imprévisible | Cohérent, prévisible |
| Direction | Random | Identique au photon stimulant |
| Polarisation | Random | Identique au photon stimulant |
| Phase | Random | Identique au photon stimulant |
| Fréquence | Déterminé par la différence d'énergie | Identique au photon stimulant |
Essentiellement, l'émission spontanée est comme une ampoule, émettant de la lumière au hasard dans toutes les directions. L'émission stimulée est comme un laser, émettant un faisceau de lumière focalisé dans une direction spécifique.
Importance des émissions stimulées:
L'émission stimulée est cruciale pour le fonctionnement des lasers. En créant une inversion de population (plus d'atomes à l'état excité qu'à l'état fondamental) et en fournissant un photon stimulant, nous pouvons amplifier la lumière par émission stimulée. Il en résulte un faisceau de lumière très concentré et cohérent avec une longueur d'onde spécifique.
en résumé:
* L'émission spontanée est un processus naturel de décomposition des atomes excités.
* L'émission stimulée est un processus qui peut amplifier la lumière en déclenchant des atomes excités pour émettre des photons.
* L'émission stimulée est la base de la technologie laser.
