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.