¿Por qué la transición hacia abajo de los electrones en un esquema de bombeo de tres niveles de láser no es radiativa?

Aunque la respuesta de Stefan Bischof es correcta, me gustaría agregar algunas cosas.

Su pregunta principal es, ¿cómo puede un electrón excitado relajarse de forma no radiante, sin emitir fotones?

La respuesta a la pregunta es fonones. En la relajación no radiativa, la energía se disipa en forma de fonones, es decir, vibraciones reticulares de un sólido (o líquido).

Los fonones son excitaciones colectivas en un arreglo periódico y elástico de átomos o moléculas en una materia condensada. Un fonón es una descripción QM de un movimiento vibratorio elemental en el que una red de átomos o moléculas oscila uniformemente a una sola frecuencia.

Entonces, la respuesta a su pregunta es que los electrones se relajan liberando fonones, es decir, movimientos vibratorios en la red, y esta es una forma de disipación de energía y calor.

Estas transiciones de E3 a E2 pueden ser modos vibracionales y rotacionales del medio activo. La conservación de energía se mantiene mediante fonones (en sólidos, vibraciones de red) o radiación térmica (en gas).

Por ejemplo, de un sistema de 4 niveles. Colisiones de helio y neón. Consulte Láser HeNe . Bombeo de helio al estado excitado. La colisión del átomo pequeño con el neón es una transferencia de energía. Dado que los niveles de energía están cuantificados, una parte de la energía será radiación infrarroja.

Las transiciones prohibidas violan las leyes de conservación. Por ejemplo, números cuánticos o conservación del momento.