しぜん‐ほうしゅつ〔‐ハウシユツ〕【自然放出】
自然放出
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/25 16:01 UTC 版)
自然放出（しぜんほうしゅつ、英語:spontaneous emission）とは、光の放出（発光）の一種であり、誘導放出とは区別される。
- ^ これに対して誘導放出の強さは、外部から入力される光の強さに依存し比例する。
- ^ 半古典論による取り扱いでは自然放出は記述できず、誘導放出しか理論に現れない。
- ^ 多くの自然現象で重要な役割を果たし、応用面においても、蛍光灯や、テレビなどのモニターに用いられるブラウン管、プラズマディスプレイ、発光ダイオード (LED) などに利用されている。
- ^ R. Loudon, The Quantum Theory of Light, 3rd ed. (Oxford University Press Inc.,New York, 2001).
- ^ Hiroyuki Yokoyama & Ujihara K (1995). Spontaneous emission and laser oscillation in microcavities. Boca Raton: CRC Press. p. 6. ISBN 0-8493-3786-0
- ^ Marian O Scully & M. Suhail Zubairy (1997). Quantum optics. Cambridge UK: Cambridge University Press. p. §1.5.2 pp. 22–23. ISBN 0-521-43595-1
自然放出
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/06/06 14:11 UTC 版)
「アインシュタイン係数」の記事における「自然放出」の解説
詳細は「自然放出」を参照 自然放出は、電子が「自然に」（つまり、外部からの影響なしに）、高いエネルギー準位から低いエネルギー準位に減衰する過程である。この過程はアインシュタイン係数A21 (s−1)で書かれる。A21はエネルギー E 2 {\displaystyle E_{2}} の状態2の電子がエネルギー E 1 {\displaystyle E_{1}} の状態1に自然に減衰し、エネルギーE2 − E1 = hνの光子を放出する単位時間あたりの確率を与える。エネルギー-時間の不確定性原理により、遷移は実際にはスペクトル線幅と呼ばれる狭い周波数範囲内で光子を生成する。 n i {\displaystyle n_{i}} を状態iにおける原子の数密度とすると、自然放出による単位時間当たりの状態2の原子の数密度の変化は ( d n 2 d t ) spontaneous = − A 21 n 2 . {\displaystyle \left({\frac {dn_{2}}{dt}}\right)_{\text{spontaneous}}=-A_{21}n_{2}.} となる。同じ過程により状態1の数が増加する。 ( d n 1 d t ) spontaneous = A 21 n 2 . {\displaystyle \left({\frac {dn_{1}}{dt}}\right)_{\text{spontaneous}}=A_{21}n_{2}.}
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