知识笔记| 受激辐射与自发辐射

今天说两个比较基本的物理学概念，就是受激辐射和自发辐射。为什么要说这两个基本概念呢？因为前几天我和同学谈起荧光的自发辐射现象，他反问了一句你都用激光激发了荧光物质进而发射荧光，怎么还是自发辐射呢？

我想他可能是弄混淆了受激吸收和受激发射。我们回到我们要说的两个概念受激辐射和自发辐射，是自发辐射还是受激辐射取决于电子由高能级跃迁到低能级是自己发生的还是受外界光激励而产生的。所以这里的受激还是自发是针对的电子由高能级跃迁到低能级（退激化的过程）的过程而言的，至于电子是怎样由低能级跃迁到高能级我们不必管。

以下简单示意下这三个物理过程（受激吸收，受激辐射，自发辐射）

Fig.1 受激吸收   电子吸收外界光照的能量，电子由低能级跃迁到高能级

Fig.2 自发辐射  高能级的电子不稳定，自发地跃迁到低能级，释放出光子

Fig.3 受激辐射  高能级的电子受外界光刺激，跃迁到低能级，释放出光子（频率同外界照射光的频率相同）,受激辐射带来的伟大发明便是激光，激光的产生极大地促进了光学的发展

荧光是某种物质经过入射光照射后，吸收入射光的能量，电子进入激发态（受激吸收），之后自发地退激发（电子由高能级跃迁到低能级），发射出光子，所以荧光的产生是自发辐射的过程。

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！！！是自发辐射还是受激辐射是针对退激发过程而言的。

我在实验室记录过单个量子点的荧光发光情况，可以看见荧光的"on","off""状态，单个量子点的尺寸很小基本就是纳米量级的，能级是分立的。看见单个量子点的闪烁也算是在纳米尺度下看见的量子现象。

Fig.4  单个量子点的闪烁现象