ما معنى الامتصاص والإصدار التلقائي والمستحثّ؟

لتكن ذرات لها مستويا طاقة $E_1 < E_2$، وجمهرتاهما (أي كثافتا العدد) $N_1$ و $N_2$، وضوء تواتره $\nu$ مع $h\nu = E_2 - E_1$ وكثافة طاقة طيفية $u(\nu)$ (أي الطاقة في وحدة الحجم ووحدة التواتر). وثلاث عمليات تتبادل الطاقة:

• الامتصاص: ذرة في $E_1$ تمتصّ فوتونًا فترتفع إلى $E_2$، بالمعدل $B_{12}\,u(\nu)\,N_1$ في وحدة الحجم والزمن؛
• الإصدار التلقائي: ذرة في $E_2$ تهبط إلى $E_1$ من تلقائها، فتصدر فوتونًا في جهة عشوائية وبطور عشوائي، بالمعدل $A_{21}N_2$ — و $1/A_{21} = \tau$ هو عمر المستوي؛
• الإصدار المستحثّ: فوتون تواتره $\nu$ يمرّ بذرة في $E_2$ يحملها على الهبوط، فتصدر فوتونًا ثانيًا مطابقًا للأول (أي التواتر نفسه والجهة والطور والاستقطاب)، بالمعدل $B_{21}\,u(\nu)\,N_2$.

و $A_{21}$ و $B_{12}$ و $B_{21}$ هي معاملات أينشتاين للانتقال.