Induzierte Emission

  Induzierte Emission oder stimulierte Emission heißt die Emission eines Photons, wenn sie nicht spontan erfolgt, sondern durch ein anderes Photon ausgelöst wird.

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Die induzierte Emission ist das Funktionsprinzip des Lasers und Masers. Hierbei muss zwischen zwei Energieniveaus eine Besetzungsinversion erzeugt werden, d. h. es müssen sich (entgegen den Verhältnissen in ungestörter Materie) mehr Elektronen auf dem höheren Niveau als auf dem niedrigeren befinden. Die dazu verwendeten Verfahren werden als das "Pumpen" des Lasers oder Masers bezeichnet. Werden jetzt Photonen eingestrahlt, die genau der Energiedifferenz der beiden Niveaus entsprechen, so werden einerseits Elektronen unter Absorption des Photons von dem tieferen auf das höhere Niveau angeregt. Andererseits werden aber Elektronen des höheren Niveaus zur induzierten Emission gebracht, bei der das auslösende Photon erhalten bleibt und durch das neu emittierte, mit ihm kohärente Photon "verdoppelt" wird. Wegen der Besetzungsinversion überwiegt insgesamt der zweite Vorgang, so dass insgesamt eine Verstärkung des einfallenden Photonenstroms stattfindet.

Damit die Rate der induzierten Emission gegenüber der spontanen Emission möglichst hoch ist, muss eine hohe Strahlungsdichte der eingestrahlten Photonen angestrebt werden.

Die Induzierte Emission wurde von Gustav Hertz entdeckt und 1905 von Albert Einstein erklärt.

Siehe auch: Einsteinkoeffizienten