• 締切済み

自然放出確率と誘導放出確率について

自然放出確率というのは、ライフタイムの逆数で表せると授業で習ったのですが、なぜライフタイムの逆数で表せるんでしょうか? また、誘導放出確率というのは、なぜ(放出断面積×光強度)/(一つの光子が持つエネルギー)で表せるのでしょうか? よろしくお願いします。

みんなの回答

  • eatern27
  • ベストアンサー率55% (635/1135)
回答No.1

自然放出確率、寿命(ライフタイム)の定義 指数分布とは何か 放出断面積、光強度の定義 光強度&1つの光子のエネルギーと、光子数の関係 は分かってますか?

noname#90681
質問者

補足

寿命(ライフタイム)は、高準位に励起されたイオンが、その準位に留まっていられる時間だと思っているのですが違いますでしょうか? 自然放出確率と指数分布は、ちょっと分かっておりません。 光強度は、単位面積当たりのパワーだと思っています。 光強度&1つの光子のエネルギーと、光子数の関係はいまいち分かっておりません。 あまり分かっていない私ですが、よろしければお付き合いください。 よろしくお願いします。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 自然放出確率について

    授業で、自然放出確率は寿命(ライフタイム)の逆数だと習ったのですが、逆数にするとなぜ確率になるのですか? よろしくお願いします。

  • 誘導放出の位相

    ふと思ったのですが レーザー発振など誘導放出現象を利用していますが 量子エネルギーが対応して一定の周波数になることは理解できますが (1)なぜ位相までそろうのでしょうか。 (2)そのとき放出が完了するまでどれくらいの時間がかかるのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 核分裂によって放出される中性子数

    ν=1回の核分裂で放出される中性子数 η=1個の中性子が吸収された時に発生する中性子数 とすると、 η=ν×(核分裂反応断面積/中性子吸収断面積) となるそうですが、よく分かりません。 断面積というのは確率ですよね? 確率ならば、 中性子を吸収する確率×核分裂する確率のように掛け算にならないのですか? 頭悪くて申し訳ありませんが、詳しい方教えていただけませんか?

  • 電磁誘導について

    電磁誘導について教えてください。 電磁誘導とは磁石をコイル中に通過させるとコイルに電流が流れるというものですが、 何故電流が流れるのですか? 電流が流れると言う事は、電子の移動が起こることですよね? そうすると、その電子は何処から来るもの?銅の自由電子? さらに、発電で発生した電流(電子)はランプ等で発光するとき、エネルギー?(光子)として放出放されますよね? そうすると銅線中の電子は次々と放出されることになるんですか? もしそうだとすると、銅線はどこから電子を再供給しているのですか?長々と申し訳ないのですが、どなたか判る方教えてください。 宜しくお願いします。

  • 半導体レーザー 自然放出について

    注入電流に対する光出力の強度変化を調べたとき、しきい値以上では誘導放出により、注入電流と光出力が線形に比例することがわかっています。 一方、しきい値以下の自然放出では、光出力は注入電流に線形に比例するようには見えません。しきい値以下での電流と光出力の関係はどのような式で表されるのでしょうか。また、その原理とはどのようなものでしょうか。

  • 宇宙にただ一つ存在する励起水素は自然放出しますか

    宇宙の温度は2.7度Kですが仮に0度Kとしてください。このとき宇宙には光は存在しないはずですね。 励起状態にある水素分子が仮定した宇宙にただ一つあったとします。 この一つの電子は光を放出して基底状態に落ち着くのでしょうか。 自由空間中の荷電粒子は電磁波を放射しないことはよく知られています。この問題と少し違うかも知れませんがどちらも完全な固有状態にあることでは同じです。私はずっと安定して放射しないと思うのですが こんな場合でも自然放出する確率は計算できるのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 励起状態→基底状態

     こんばんは。  質問です。日焼け止めクリームは紫外線を吸収する物質が含まれていて、それで、日焼け止め効果があるんですよね!?  それで、紫外線を吸収すると、含まれている物質は励起状態になりますよね。そのエネルギーはどのように放出されるのですか??光子として放出しているのですか??でも、光ってませんよね!?それは、紫外線がそれほど多くないので、放出される光子も少なく、光って見えないだけなのでしょうか??それとも、放出される光子が非可視光線なので見えないのですか??それとも、別の方法でエネルギーを放出しているのですか??  それと、電子レンジの2.45GHzのマイクロ波は水分子を振動させますよね。どうして水分子は振動するのですか??普通、電磁波をあてて、ある物質を励起状態にすると、振動するものなんですか??電磁波の持つエネルギー量によって、物質を振動させたり、光子を放出させたり、するのですか??  ご回答お願いします。

  • ★ X線は全て人工で発生させたもの?

    まずは定義:ガンマ線は原子核から発生する高エネルギーの電磁波。X線は電子軌道間の遷移などに付随して発生する高エネルギーの電磁波という定義を使いましょう。(古い定義では、より高エネルギーなものがガンマ線というものあるため。) 自然界には放射線物質がありますので、それらが崩壊すると、余分なエネルギーを放出するためにガンマ線が放出されるわけです。(ガンマ線は核から放出されるから。)だから、自然界にはガンマ線は存在します。 それではX線はどうでしょうか? レントゲンなどを含めて、X線は金属に高エネルギーの電子線を当てて発生させます。ちょっと考えてみても、自然界でこういった高エネルギーのことは起こらないので、X線は全て人間が発生させている? これは正しいですか? 尚、X線天体なんてものもありますから、議論は地球上の話に限らせていただきます。 また、放射性物質から出たガンマ線が原子を励起してX線を発生させるというプロセスも考えられますが、強度的には無視できるレベルでしょうね?

  • 一人の人と一人の人が合う確率

    今回は、ある親から生まれた子が、ある親から生まれた子に出会う確率を考えてみました。これが正しい計算かどうかが気になっています。 ここで考えるのは、あくまで親と子の2世代間で会って、親以上の祖先が生まれる確率までは計算しません。 よく言われるのは、一人の子が、自身の父母から生まれる確率が250兆分の1であるということです。これを用います。これの成因は「女性が生まれたときに持っている卵子の数は約500個で、男性が生涯作る精子の数は約1兆個。一組の夫婦が生涯に二人の子供を持つと仮定すると、この一組の夫婦から貴方(私)が生まれる確率は、500兆分の2、つまり、250兆分の1となる」ということのようです。 次に、ある一人が一生に会う人数についてですが、個人差もありますし、諸説あるようですが、一番平均的な30000人という数字を使います。 すると、以下のようになりました。(出会うべき子供をA、Bとする) 250000000000000(すでに決められた両親から1人の子Aが生まれる確率の逆数) ×30000(Aの父親がAの母親に会う確率の逆数) ×30000(Aの母親がAの父親に会う確率の逆数) ×2(A,Bの両方の子が、生まれうるすべての事象) ×30000(AがBを見つける確率の逆数) ×30000(AがBを見つける確率の逆数) =405000000000000000000000000000000(33桁) =4.05×10の33乗 ⇔AとBが出会う確率の逆数 ∴求める確率は4.05×10の-33乗 この計算で怪しいところは、 (1)30000は2回ではなく1回かけるのではないかということ(AがBを見つければ、自然とBがAを見つけたことになると考えられるから) (2)405000000000000000000000000000000(33桁)を、4.05×10の33乗 と直すのは正しいか。(34乗とか、32乗などではないか) というところです。 また、どこかが根本的に間違っているような気もします。僕は「確率」方面の数学にはすごく疎いので・・・。 皆様のご回答お願いします。

  • 入射光強度と透過光強度の求め方

    分光光度計を用いて半導体の光吸収スペクトルを測定しています。 それで入射光強度および透過光強度の光子エネルギーの関係を求めようとしているのですが、いま分かっているのが各光子エネルギーに対する入射光および透過光の信号電圧なんです。 これをそのまま強度として用いてよいのでしょうか? ご回答お願いします。