Можете объяснить механизм отражения света?
1)Все сайты отражение объясняют по разному: первые говорят, что падающая волна вызывает колебания атомов, переизлучающих затем волны той же частоты вовне (т.к. атомы состоят из заряженных частиц, которые под действием внешней волны колеблются, т.е. испытывают ускорение); вторые утверждают, что видимый нами (переизлучённый объектом) свет - это фотоны, испускаемые электронами при переходах между энергетическими уровнями; третьи упоминают комптоновское рассеяние фотонов о частицы материала. В общем, какой из этих трех эффектов ответственен за отражение? Все одновременно? Если да, то в какой степени каждый, т.е. чей вклад больше? А может есть ещё что-то?
2)Почему эмиссионные спектры всех атомов укладываются в видимый диапазон? Видимое излучение - это всего лишь волны длиной от 380 до 780 нм, совсем ничтожная область всего спектра ЭМ волн. Так каким магическим образом линии излучения/поглощения не выходят за эти границы (а если и выходят то совсем на чуть-чуть, на пару десятков-сотен нанометров и то редко)? А если бы мы могли воспринимать только волны он 780 до 1180 нм, то мы вы вообще практически ничего не видели, что ли?
3)И ещё. Если поглощаемые электронами фотоны вскоре переизлучаются, а фотоны с неподходящей энергией просто прошивают материал насквозь, то как тогда материал нагревается под действием ЭМ волн? Для нагрева, т.е. для роста температуры, нужно увеличивать энергию молекул, значит, молекулы должны поглощать фотоны. Но если этого не могут в долгосрочной перспективе делать электроны, то это делают ядра атомов, что ли?
ФизикаКвантовая физика+3
Анонимный вопрос
· 1,2 K
КФМН (физика тведого тела), сейчас пенсионер-инженер.
Работал в ИФТТ, ЦКБ УП, ИФП (всё... · 23 июл 2022
"какой из этих трех эффектов" - все, Вы ещё например Оже спектры забыли. Какие больше - зависит от условий эксперимента.
Фотон - квант э/м излучения. Понятно, что с зарядами он должен интенсивно взаимодействовать. Но законов сохранения никто не отменял. Если разрешены только дискретные уровни, а энергии фотона не хватает - пройдёт насквозь. Поэтому алмаз в оптическом диапазоне прозрачен. Есть ещё сохранение импульса. Скажем в кристалле кремния, чтобы забросить электрон в зону проводимости и сохранить импульс, надо ещё родить фонон. Т.е. "сталкиваются" уже не 2 частицы, а три. Вероятность поглощения падает. Поэтому фото/светодиоды лучше делать из прямозонных А3В5, а не из кремния.
Короче, в каждом случае надо расписать возможные варианты и подумать какой из них наиболее вероятен. В металле так много "свободных" электронов, что они легко поглотят и переизлучат фотон. Переизлучат во все стороны, но и на отражение хватит.
Фотон - квант э/м излучения. Понятно, что с зарядами он должен интенсивно взаимодействовать. Но законов сохранения никто не отменял. Если разрешены только дискретные уровни, а энергии фотона не хватает - пройдёт насквозь. Поэтому алмаз в оптическом диапазоне прозрачен. Есть ещё сохранение импульса. Скажем в кристалле кремния, чтобы забросить электрон в зону проводимости и сохранить импульс, надо ещё родить фонон. Т.е. "сталкиваются" уже не 2 частицы, а три. Вероятность поглощения падает. Поэтому фото/светодиоды лучше делать из прямозонных А3В5, а не из кремния.
Короче, в каждом случае надо расписать возможные варианты и подумать какой из них наиболее вероятен. В металле так много "свободных" электронов, что они легко поглотят и переизлучат фотон. Переизлучат во все стороны, но и на отражение хватит.
"эмиссионные спектры всех атомов укладываются в видимый диапазон?" А они и не укладываются. Для водорода в видимом диапазоне только серия Бальмера. Лайман - у/ф, Пашен - и/к.
"нужно увеличивать энергию молекул". Вода дырочку найдёт. В металле сброс энергии пойдёт на колебания решётки (рождение фононов), а у молекул степеней свободы хватает, начнут вращаться или , как на пружинке, менять расстояния меду атомами (колебательные степени свободы).
Анонимный комментарий
23 июля 2022Хорошо. А вот такой вопрос: как мы вообще можем увидеть цвет, соответствующий длине, например, в 564.313456... Читать дальше
Объяснять известные механизмы в рамках известных моделей - что воду в ступе толочь. Отражение - коварное определение применительно ко свету. Молекула от стенки сосуда отражается и это та же самая молекула, хоть по радиоизотопной метке её отслеживай. Со светом так не получится, это квантовое поле, помимо других доступных представлений. С "отражением" или без такового... Читать далее