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就我们目前讨论的问题而言，原子或者分子的量子特性仅仅意味着它们中的电子只能保有固定的能级。
如果使用我们的**秋千模型，这就意味着**秋千的最大摆动幅度不能为任意值，相反，幅度被限定为几个特定的值，也就是说它的值是量子化的。
更具体地说，秋千摆动的能量来自离散的“小包裹”
或量子单元。
当你推动秋千的时候，你只能使秋千以一个或者多个量子单元进行摆动。
在原子内部，这意味着当电子吸收或者发射出单个光子时，电子的能量只能以上述的不连续单位发生跃迁。
与日常生活中的能量标准相比，电子发生跃迁需要的能量非常非常小。
把你房间里的灯打开，它消耗能量的速率是每秒60焦耳（Joules），即60瓦（W）。
而灯泡中的原子发射的单个光子的能量大约为10-18焦耳，因此，一个灯泡每秒发出超过1018个光子。
图26 一个原子吸收光子（a）、自发辐射（b）、受激辐射（c）的过程
只要用适当频率的光照射在原子上，原子就会进入激发态，如图26a所示（当然，我们还可以用其他的方式激发原子，例如给介质通电流等）。
现在，根据量子理论中电子的跃迁运动可以推论出，当原子中的电子处于任一离散能级时，都是非常稳定的，因而不会主动发射光。
电子就好比是放在橱柜中某一层架子上的球，从理论上来讲，它可以通过掉落到下一层架子上来降低能量，但这在实践中是不可能发生的，除非你稍微推一下它，不然球自己是不会滚落下来的。
这么看来，量子物理学似乎表明原子是不会发光的，因为你一旦把原子中的电子放在那些特定的轨道上，它们就会一直保持稳态，不会发光。
事实上，除非电子处在最低能量状态，还存在一个推力将电子从较高能级跃迁到较低能级，否则是不会发光的。
令人惊讶的是，这个推力是凭空产生的。
在第4章中，我提到了量子物理学最奇特的特征之一：即使是空旷的什么都不存在的空间，也充满热火朝天的“真空波动”
。
电磁场中的这些波动可以使原子中的电子跃迁到一个较低能级，并且，由于能级跃迁而产生的能量会以辐射光的形式释放出来。
这个原子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的基态，并释放出一个光子的过程，就叫自发辐射（见图26b）。
每一个原子都能自发辐射。
这一概念最初由爱因斯坦提出来，是为了解释光束与它所照射的物质之间的能量平衡关系。
如果原子不发生自发辐射，那么原子就会保持住来自光束的能量。
在这种情况下，我们平时到处都能看到的情况，即大部分事物都处于一个与其周围环境稳定平衡的状态，就基本上不可能存在了。
爱因斯坦认为自发辐射的核心奥秘就是它是一个随机过程。
你不能确切地说出任何给定的原子何时会跃迁。
你唯一可以说的是，平均来说，在一段时间（这取决于特定的原子，但是一般来说大约是一万亿分之一秒）内，在一个大的原子集合中，大约三分之二的原子会辐射光子。
然而，这种基本随机性的起源一直是个谜，一直到1927年，保罗·狄拉克（PaulDirac）的量子场理论指出，量子真空波动是这种随机性产生的根源。
他说一个根本不包含光子的场可以扰乱受激原子的稳定性，这一观点与我们的直觉相悖。
一直到20世纪50年代，兰姆（Lamb）的测量才证明狄拉克的解释是正确的。
这意味着，即便是我们在日常生活中习以为常的现象，例如由电视屏幕上的发光二极管（LED）生成图像，其核心也具有由量子力学产生的这种基本随机特性。
与之相对，原子受到外界光的照射从而被迫释放能量辐射光子的过程被称为受激辐射。
这种将原子的能量回收到光场中的方式没有随机性。
这使得激光的产生成为可能。
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