¿Qué causa la emisión estimulada?

Probablemente se podría hacer trampa y discutir a través de una simetría de inversión de tiempo, pero aquí hay una respuesta menos evasiva:

Un estado propio es aproximadamente uno en el que una partícula puede sentarse cómodamente sin saltar a otro estado.

Ahora, para los átomos que constituyen un láser, los niveles atómicos son estados propios cuando no hay campos electromagnéticos presentes.

La presencia de un campo electromagnético (luz) cambia el hamiltoniano que ve un electrón. Es decir, el electrón ya no solo ve el núcleo, ahora también ve el campo electromagnético.

El estado en el que un electrón se encuentra en un nivel atómico sin ser expulsado ya no es más un estado eigenstate / estacionario. De hecho, la onda electromagnética varía en amplitud muy rápidamente a su frecuencia.

La verdadera “solución” del hamiltoniano en presencia de esta onda electromagnética es ahora un estado en el que el electrón es impulsado hacia arriba y hacia abajo por los niveles atómicos.

Cuando es “expulsado”, absorbe un fotón y cuando es expulsado, emite un fotón.

El punto es que los fotones interrumpen los pequeños y constantes estados estacionarios en los que se encuentran los electrones alrededor del núcleo. A esta interrupción no le importa si el electrón comenzó inicialmente en un estado excitado o inferior. Por lo tanto, tiene tanto emisión como absorción causadas por la presencia de luz.

Si deseas más rigor, deberías leer la Teoría de la Perturbación de la Regla de Oro / Tiempo de Fermi en tu libro favorito de mecánica cuántica.

bueno, pero ¿cómo explica la misma fase y dirección del fotón emitido? y realmente de una manera sensata y clara lo que sucede dentro del átomo cuando ocurre este proceso …