Wie funktioniert die stimulierte Emission?

Wie funktioniert die stimulierte Emission?

Bei der stimulierten Emission wird das angeregte Atom durch ein Photon zur Emission eines weiteren Photons stimuliert. Dieses Photon verlässt das Atom stets in die Richtung, in die auch das stimulierende Photon läuft. Der Effekt der stimulierten Emission ist rechts im Bild veranschaulicht.

Was ist die spontane Emission?

Die spontane Emission geht mit der Zeitkonstante der natürlichen Lebensdauer vor sich. Die spektrale Verteilung der emittierten Photonen ist eine Lorentz-Verteilung mit der natürlichen Linienbreite als voller Halbwertsbreite.

Was ist eine stimmulierte Emission?

Stimulierte Emission oder induzierte Emission heißt die Emission (Aussendung) eines Photons, wenn sie nicht spontan erfolgt, sondern durch ein anderes Photon ausgelöst wird.

Was ist die spontane Emission in der Quantenelektrodynamik?

In der modernen Quantenelektrodynamik wird die spontane Emission als Spezialfall der stimulierten behandelt. In diesem Modell wird eine spontane Emission durch Vakuumfluktuationen stimuliert. Von besonderer Bedeutung ist die spontane Emission für den Laser.

Wie funktioniert die Emission von Photonen in einem Laser?

In einem Laser wird nun der Prozess der stimulierten Emission von Photonen wie in einer Kettenreaktion genutzt. Durch eine Technik, die wir im Folgenden noch genauer betrachten werden, sorgt man dafür, dass sich in einem Material, dem sogenannten Lasermedium, sehr viele gleichartige Atome sehr lange im angeregten Zustand befinden.

Was ist die Lebensdauer eines Photons?

Diese Zeit nennt man Lebensdauer. Sie beträgt meist nur einen Bruchteil einer Sekunde. Außer der spontanen Emission eines Photons gibt es auch einen Prozess, den man stimulierte Emission nennt. Bei der stimulierten Emission wird das angeregte Atom durch ein Photon zur Emission eines weiteren Photons stimuliert.

Wie wird das Photon erzeugt?

Beim Übergang (siehe Abb. 1) von einem energetisch höheren Energieniveau E 3 zu einem energetisch niedrigerem Energieniveau E 2 wird ein Photon erzeugt, das gerade die Energie E P h = E 3 − E 2 besitzt, die der Energiedifferenz zwischen den beiden Energieniveaus entspricht. Das Photon verlässt dabei das Atom.

Welche Rolle spielt die stimulierte Emission in der Lasertechnik?

Stimulierte Emission spielt die entscheidende Rolle in der Theorie des Lasers. Setzt man nämlich einen Stoff, der viele angeregte Atome oder Moleküle enthält in einen optischen Resonator, so sorgt die stimulierte Emission dafür, dass das meiste Licht in Richtung des schon vorhandenen Lichts emittiert wird.

Was ist die Energie des Elektrons?

Aus praktischen Gründen spricht man aber oft einfach Energieniveaus „des Elektrons“). Dabei ist E 1 die Energie des Grundzustands und E 2 die Energie eines angeregten Zustands. Beide Energien sind negativ, da das Elektron sowohl im Grundzustand als auch im angeregten Zustand noch am Atom gebunden ist.

Welche Emissionen sind die bedeutendsten der anderen Kategorien?

Insgesamt nahmen die energiebedingten Emissionen aller Treibhausgase zwischen 1990 und 2020 geschätzt um 41,0 \% ab. Die darin enthaltenen Diffusen Emissionen aus Brennstoffen sanken im gleichen Zeitraum sogar um 81,5 \%. Die Industrieprozesse sind mit einem Anteil an den Gesamtemissionen von ca. 7,9 \% die bedeutendste der anderen Kategorien.

Was ist die Frequenz des emittierten Photons?

Mit E = hf bzw. f = E/h lässt sich die entsprechende Frequenz des emittierten Photons berechnen. Sie liegt im UV-Bereich. Die Absorption eines solchen Photons führt zum Übergang von n = 1 nach n = 2 (roter Pfeil).

Was machen die energiebedingten Emissionen aus?

Die energiebedingten Emissionen machen etwa 85 \% der deutschen Treibhausgas-Emissionen aus. Hauptverursacher mit etwa der Hälfte der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen ist die Energiewirtschaft, also die öffentliche Strom- und Wärmeerzeugung, Raffinerien sowie Erzeuger von Festbrennstoffen (siehe Abb.

Welche Emissionen entstehen durch Produktion und Konsum?

Beispiele für Emissionen, die durch Produktion und Konsum entstehen. Die Abgabe von Schadstoffen (wie Müll, Abgase, Abfall, Staub, Lärm oder Abwasser) schädigen die Umwelt, da sie diese verändern. Schwefeldioxid, das durch Abgase in die Luft gelangt, ist eine Emission.

https://www.youtube.com/watch?v=YYEoC-eWlBM