Matematické Fórum

Ten samovolný přechod z excitované hladiny na metastabilní hladinu bývá obvykle nezářivý přechod, tedy bez vyzáření fotonu. Energii elektron při tomto přechodu předává do kmitů krystalické mříže, neboli se krystal ohřívá. Tato energie je část původní energie dodané excitujícím fotonem. To, co zbyde, může být později vyzářeno při přechodu z metastabilní hladiny na základní. Pokud k tomuto přechodu dojde samovolně, jde o luminescenci. Pokud je tento přechod vynucen průchodem jiného fotonu, jde o stimulovanou emisi.
OK?

Světelný zdroj, který se používá k buzení, bývá širokospektrální (třeba xenonová výbojka), takže v jejím spektru jsou jak fotony, které excitují elektrony, tak i fotony, které by mohly vynucovat přechod.
Nicméně stimulovaný přechod bývá obvykle vynucen fotonem, který vznikl při samovolném přechodu z metastabilní hladiny na základní. Metastabilní hladina znamená, že elektron na ní je schopen setrvat nějaký čas, ale ne neomezeně. Samovolně dochází k deexcitaci z metastabilní hladiny na základní a doba života na metastabilní hladině je řádově 10^-8 s, což je dost dlouhá doba na to, aby se na metastabilní hladině vytvořila inverze populace (nutná pro fungování laseru), ale dost krátko na to, aby došlo k samovolné deexcitaci, vyzáření fotonu a následně stimulované emisi.
PS. foton, který vynutí přechod elektronu z metastabilní hladiny na základní, musí mít stejnou energii, jako rozdíl energií metastabilní hladiny a základní hladiny. Tzn. foton stimulující emisi a foton vzniklý při emisi mají stejnou energii. To je podmínka, jinak by ke stimulované emisi nemohlo dojít.