Encontramos emissão estimulada, absorção (estimulada) e emissão espontânea. Por que não há uma absorção espontânea?

Passo 1

Vamos lá! O exercício fala sobre emissão estimulada, absorção (estimulada) e emissão espontânea. A pergunta é: Por que não existe uma absorção espontânea? Para resolver isso, vamos precisar entender como essas interações ocorrem entre a luz e os átomos, usando conceitos de física quântica.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é emissão estimulada. Quando um átomo está em um estado energético mais alto, ele pode liberar energia na forma de um fóton se ele encontrar um fóton com a mesma energia. Esse processo é chamado de emissão estimulada porque a presença do fóton “estimula” o átomo a emitir outro fóton igual.

Passo 3

Agora, a absorção estimulada funciona de maneira parecida. Um átomo no estado energético mais baixo pode absorver um fóton, ganhando energia e passando para um estado mais alto. Esse processo também é “estimulada” porque o fóton externo está causando a transição do átomo.

Passo 4

Já a emissão espontânea é quando um átomo no estado energético mais alto emite um fóton e cai para um estado inferior sem a necessidade de um fóton externo para estimular esse processo. É “espontânea” porque ocorre sem interferência externa.

Passo 5

Mas por que não temos uma absorção espontânea? A absorção de energia por um átomo requer a interação com um fóton específico que tem a energia correspondente para elevar o átomo a um estado mais alto. Sem a presença desse fóton, não há como o átomo “decidir” absorver energia por conta própria. Ou seja, a absorção sempre precisa de um estímulo externo (o fóton), e não ocorre de forma espontânea como a emissão espontânea.

Resposta

Não há absorção espontânea porque a absorção de energia por um átomo sempre requer a interação com um fóton externo correspondente, ou seja, a absorção precisa ser estimulada e não ocorre de forma espontânea.

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