아인슈타인은 보어의 가설에서의 빛과 원자와의 상호작용 두 가지, 즉 유도흡수, 자발방출에 유도방출이라는 새로운 개념을 도입하여 레이저의 중요한 기초원리를 알아냈다.
자발방출
자발방출(spontaneous emission)은 보어의 원자모형에서 가설로 처음 제안되었다. 이것은 원자가 높은 에너지 상태에 있다가 낮은 에너지 상태로 내려가면서 그 차이에 해당하는 빛을 스스로 방출하는 것을 말한다. 빛을 방출하는 가능성은 확률적으로 마구잡이(random)로 일어난다.
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자발방출_ 높은 에너지 상태에 있는 원자가 외부의 아무런 부추김없이 스스로 빛을 방출하면서 낮은 에너지 상태로 떨어진다.
유도방출
유도방출(induced emission)은 원자가 높은 에너지 상태(들뜬상태: 여기상태 )에 있다가 외부의 빛에 자극을 받아서 빛을 방출하는 것을 말한다. 이때 자극을 시킬 수 있는 빛은 방출될 빛과 파장이 같아야 한다. 이 경우 방출되는 빛은 자극시킨 빛과 결맞아 있다. 이를 자극방출(stimulated emission)이라고도 한다. 이 과정이 빛의 증폭을 가능하게 한다.
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유도방출_ 외부에서 들어오는 빛의 부추김에 의해서 높은 에너지의 원자가 낮은 에너지 상태로 변하면서 새로운 빛을 낸다. 이때 자극시키는 외부의 빛은 방출될 빛과 같은 파장이어야 하고 방출되는 빛은 외부 빛과 결이 잘 맞아 있게 된다.
유도흡수
유도흡수(induced absorption)는 자극흡수(stimulated absorption)라고도 하며, 자발방출과 함께 보어의 가설에서 처음 제안되었던 것으로 낮은 에너지 상태의 원자가 빛을 흡수하여 높은 에너지 상태로 전이하는 것을 말한다. 이 경우 그 에너지 차이와 꼭 같은 빛이 입사하여야 한다.
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유도흡수_ 외부에서 들어오는 빛에 의해 낮은 에너지 상태의 원자가 그보다 높은 에너지 상태로 전이한다.
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