自发辐射放大原理

自发辐射放大原理

自发辐射是原子在真空场作用下发生的跃迁。空间中即使没有人为施加的辐射场，也会自发地存在零点场，即辐射场模n=0的真空场。在这种辐射场的作用下，原子就会自发地从上能级跃迁到下能级，同时向辐射场发射一个能量为hν的光子。自发辐射是不受外界辐射场影响的自发过程，各个原子在自发跃迁过程中是彼此无关的，不同原子产生的自发辐射光在频率、相位、偏振方向及传播方向都有一定的任意性。

因此自发辐射光是非相关的荧光，自发辐射光场的能量分布在一个很宽的频率范围内。普通光源的发光过程就是处于高能级的大量原子的自发辐射过程，像霓虹灯、荧光灯、LED等常见光源辐射本质上都属于自发辐射。

自发辐射又称自发发射、量子跃迁，是原子的一种发光过程。原子受激发从低能级跃迁到高能级，处于高能级（激发态）的原子是不稳定的，在没有任何外界影响下，它们会自发地，独立地从高能级返回到低能级，同时放出一个能量为hν=E2-E1的光子。这种自发地从激发态返回较低能态而放出光子的过程，称为自发辐射过程。激发原子自发地向低能级跃迁的辐射过程。原子中处于高能级E2的电子，一般要向较低的能级E1跃迁，而同时放出能量为E2-E1的光辐射。这个过程如果不受外界因素作用而自发地进行的，就称为自发辐射。是普通光源的发光机理。