EMISSION SPONTANÉE

Source: http://www.peiresc.org/DINER/Lexique.pdf

 

Un système quantique, atome ou molécule, peut, par absorption d'énergie lumineuse ou thermique, passer dans un état excité. Cet état se désexcite "spontanément" avec réémission de lumière au bout d'un temps plus ou moins long (fluorescence ou phosphorescence) . C'est le mécanisme de production de lumière universellement utilisé. En fait, l'émission n'est pas aussi spontanée qu'il y paraît et nécessite une action du champ électromagnétique sur le système. En mécanique quantique l'état excité est un état stationnaire propre totalement stable. Seule l'électrodynamique quantique explique le phénomène, car le champ électromagnétique a un état fondamental, l'état de vide quantique, et interagit avec le système quantique, ce qui a 97 pour effet de faire perdre à l'état excité son caractère d'état propre pour le système total. Il s'ensuit une transition où le système quantique initial revient à l'état fondamental et où le champ électromagnétique passe de l'état de vide à un état excité à un photon. On a voulu voir dans ce couplage entre état excité et état de vide l'action directe du champ électromagnétique fluctuant du Vide, prouvant par là même son existence physique. En fait cela donne lieu à une discussion complexe sur les rôles respectifs des fluctuations du vide et de la réaction de rayonnement sous son aspect dissipatif. Les deux contributions existent simultanément même si l'on peut mener les calculs de façon à ne faire intervenir que l'une à l'exclusion de l'autre. Cette pluralité des rôles pourrait s'interpréter intuitivement comme si les fluctuations du vide déclenchaient l'émission spontanée et la réaction de rayonnement lui permettait de se développer. Le terme d'émission spontanée, quoique impropre est conservé pour marquer l'opposition avec l'émission induite utilisée dans le laser.