spontaneous emission是什麼意思，spontaneous emission的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[電子][物] 自發發射
例句
Spontaneous emission is a basic phenomenon in the study of light and radiology.
自發發射是光學和輻射學中最基本的問題，也是量子光學的基礎之一。
The absorption, spontaneous emission and stimulated emission are discussed respectively.
分别考慮了吸收、自發輻射和受激輻射諸情況。
The physical mechanisms responsible for spontaneous emission has been a controversial issue.
自發發射的機制是一有争論的問題。
Energy and optimal pressure of amplified spontaneous emission and laser oscillation are compared.
本文還對自發輻射放大和激光振蕩的能量和最佳氣壓進行了比較。
Theoretical and experimental stu***s on waveguide dye spontaneous emission amplifier are reported.
本文對波導染料自發輻射放大器進行了理論和實驗研究。
專業解析
自發輻射（Spontaneous Emission） 是量子光學和原子物理學中的核心概念，指處于激發态的原子或分子在沒有外界電磁場擾動的情況下，自發地從高能級躍遷到低能級并釋放一個光子的過程。其本質是量子系統與真空電磁場漲落相互作用的結果。
一、核心機制
- 量子态躍遷：當原子處于不穩定的激發态（如電子處于高能級軌道）時，會通過釋放電磁輻射（光子）的形式返回基态或較低能态。這一過程無需外部能量觸發，完全由系統内部量子漲落驅動。
- 隨機性與方向性：光子發射的時間、相位和傳播方向均具有隨機性，與受激輻射（Stimulated Emission）的相幹性形成鮮明對比。
- 能量守恒：釋放光子的能量等于兩能級能量差，符合玻爾頻率條件：
$$
E = h
u = E_2 - E_1
$$
其中 (h) 為普朗克常數，(
u) 為光子頻率。
二、愛因斯坦系數與物理意義
1917年，愛因斯坦為解釋黑體輻射譜提出自發輻射系數（(A_{21})），定量描述其發生概率：
- 躍遷速率：單位時間内原子從能級2向能級1自發躍遷的概率為 (A_{21})，與能級性質相關。
- 壽命關聯：激發态平均壽命 (tau = 1/A_{21})，系數越大則壽命越短。
- 與受激輻射關系：自發輻射與受激輻射的概率比由公式 (A{21}/B{21}rho(
u) = e^{h
u/kT} - 1) 關聯（(rho(
u)) 為輻射場能量密度），凸顯其在熱平衡輻射中的主導作用。
三、實際應用領域
- 傳統光源：白熾燈、熒光燈等通過熱能或電能激發原子，依賴自發輻射産生非相幹光。
- 激光技術基礎：激光器中自發輻射是初始光子的來源之一，但需通過受激輻射放大形成相幹光束。
- 熒光成像與量子點：生物熒光标記、量子點發光等依賴自發輻射現象，用于高分辨率顯微技術。
- 天文觀測：星際介質中原子/分子的自發輻射譜線（如21cm氫線）是天體物理研究的重要探針。
權威參考來源：
- Einstein, A. (1917). On the Quantum Theory of Radiation. Physikalische Zeitschrift, 18: 121–128.（愛因斯坦原始論文）
- Saleh, B. E. A., & Teich, M. C. (2007). Fundamentals of Photonics. Wiley.（光子學标準教材）
- Rybicki, G. B., & Lightman, A. P. (2008). Radiative Processes in Astrophysics. Wiley-VCH.（天體輻射過程專著）
網絡擴展資料
spontaneous emission（自發發射）是原子或分子中處于激發态的粒子在沒有外界幹擾的情況下，自發躍遷到低能态并釋放光子的過程。以下是詳細解釋：
1.基本定義
自發發射是量子系統中的一種基本現象，指高能級粒子不受外部電磁場影響時，隨機釋放光子并回到低能态的過程。它與受激發射（stimulated emission）不同，後者需要外部光子觸發。
2.物理機制
- 量子躍遷：根據量子力學，激發态粒子具有不穩定性，會通過電磁場漲落自發輻射能量。
- 隨機性：發射光子的方向、相位和偏振均無規律，與受激發射的相幹性形成對比。
3.關鍵特點
- 無需外部激勵：區别于激光等受激發射現象。
- 輻射壽命：粒子在激發态的平均停留時間稱為自發輻射壽命，與能級結構相關。
4.應用與調控
- 基礎研究：作為量子光學和輻射學的基礎，用于研究光與物質相互作用。
- 技術調控：通過控制驅動場的拉比頻率（Rabi frequency），可調節自發發射速率，例如在量子計算中優化能級躍遷。
5.相關概念
- 放射性衰變：類似自發發射，原子核自發釋放粒子或電磁輻射（如α、β衰變）。
- 熱輻射：物體因溫度産生的自發電磁輻射（如黑體輻射）。
如需進一步了解，可參考量子光學教材或專業文獻（來源：、5、6）。
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