自發輻射是什麼意思

自發輻射(Spontaneous emission)是量子力學中的一個概念,特別是在光學和電磁學中,它描述了一個激發態的粒子(例如電子)在不受到任何外界乾擾的情況下,自然地放出光子的過程。這個過程是隨機的,並且是量子力學的一個基本特性。

在量子力學中,物質的粒子(如電子)可以存在於不同的能級狀態。當一個電子吸收了能量(例如光子)時,它可以躍遷到一個更高能級的激發態。但是電子處於激發態的時間是有限的,它會自然地回落到較低能級的穩定態,這個過程就是輻射過程。

自發輻射是輻射的一種形式,它與其他形式的輻射(如受激輻射和光學閃爍)不同,因為它不需要任何外界的激發。自發輻射的速率是由物質的能級結構和溫度決定的,這個速率可以用一個稱為自發輻射系數的數字來描述。

自發輻射是許多自然現象的基礎,例如光的自發輻射是光源發光的原因之一,也是雷射和雷射光譜學中的重要概念。在生物學中,螢光和磷光也是自發輻射的例子。