¿Qué causa una transición simultánea de un electrón desde una órbita superior a una inferior cuando se expone a un fotón de longitud de onda adecuada?

Para responder a su pregunta requiere una teoría de perturbación y algunas aproximaciones extravagantes, pero tomaremos un atajo.

Piensa en la acción del LÁSER en dos partes: la emisión espontánea y la emisión estimulada. La emisión espontánea es intuitiva, un electrón cae de una energía más alta a una emisión más baja de un fotón, pero la emisión estimulada es complicada. Entonces, ahora se ha emitido un fotón. Ahora activa el campo EM, cuyos cuantos son fotones y fotones son bosones y tienen una propiedad única. Para citar a Feynman

Entonces […] dice que cuando hay n otras partículas Bose idénticas presentes, la probabilidad de que una partícula más ingrese al mismo estado se ve incrementada por el factor (n + 1). La probabilidad de obtener un bosón, donde ya hay n, es (n + 1) veces mayor de lo que sería si no hubiera ninguno antes. La presencia de las otras partículas aumenta la probabilidad de obtener una más.

Entonces, todos estos fotones son idénticos, los fotones de la radiación EM y los emitidos después de la transición, y tienen todas las propiedades de fase, frecuencia, etc., todos ellos se emiten en la misma dirección.

Pidió responder

No sería más que una probabilidad mecánica cuántica.

Si está familiarizado con la física cuántica, sabe que cualquier posibilidad, como hacer túneles a través de las paredes, tiene alguna probabilidad asignada.

Esto no es diferente.

Para leer más

Institutt for fysikk og teknologi ›AMOS› Light-Atom-final

Observe la regla de fermis goldens para las tasas de emisión estimulantes y esporádicas. No difieren mucho. También un factor crucial es que la tasa depende del diferencial de energía de los dos estados y la longitud de onda del fotón. Si coinciden, entonces hay una alta probabilidad de que ocurra la emisión estimulada. Supongamos, por coincidencia, que hay un tercer nivel de energía por encima con el mismo nivel de energía del fotón, entonces es muy probable que se absorba y se excite y que sea menos probable que sufra una emisión estimulada.

Entonces, dados los niveles de energía y la energía del fotón, la emisión estimulada ocurre si ese es el proceso con la mayor probabilidad.

// Noté que el estúpido enlace no funciona. Simplemente busque la ‘regla de oro de Fermi de emisión estimulada’ de Google y haga clic en el cuarto enlace. No quieres mis diagramas cojos, ¿verdad?