Естественные науки

Отражение и поглощение света на молекулярном уровне.

Почему зеркало отражает свет, закопченное стекло полностью отражает, а чистое стекло - пропускает? Что происходит с фотонами и атомами вещества при поглощении/пропускании/отражении? Объясните пожалуйста.
Разница энергий энергетических уровней в молекулах стекла не равна энергии фотона из видимого диапазона. Поэтому молекулы стекла не могут поглотить фотоны. Электрон в атоме стекла не может поглотить только часть энергии фотона, то есть нецелое число квантов. Поэтому основное количество фотонов проходит сквозь стекло. Коэффициенты поглощения и отражения у стекла малы и связаны с примесями.

Атомы серебра поглощают фотоны видимого диапазона, так как у них есть такие энергетические уровни, куда может точно вписаться энергия фотона. Электрон на верхнем энергетическом уровне находится не вечно. Есть время жизни в возбужденном состоянии. Поэтому далее атом серебра излучает фотон точь-в-точь такой же частоты, то есть энергии, какой перед этим поглотил. Причем излучает его в случайном направлении!! ! Но симметрия кристаллической решетки серебра "работает" так, что интерференция световых волн в толщу зеркала складывает световые волны в притовофазе, а от поверхности зеркала - в фазе. Поэтому коэффициент отражения зеркала близок к 100%.

Закопченное стекло не полностью отражает. Оно отражает практически столько, сколько обычное стекло. Закопченное стекло в основном поглощает. Процесс идет также, как и в случае серебра. У молекул сажи есть такие энергетические уровни, в разницу энергий которых может вписаться энергия фотона из видимого диапазона. На этом аналогия с серебром заканчивается. Обратный переход электрона в основное состояние в молекуле сажи запрещен, в соответствие с некоторыми законами квантовой механики. Но этот переход может происходить в несколько этапов (например, в два этапа) через промежуточные энергетические уровни. При этом молекула сажи излучает не один фотон видимого диапазона, а несколько фотонов (например, два фотона) из инфракрасного диапазона. (Сумма энергий этих фотонов, разумеется, равна энергии первоначального фотона) . То есть, на самом деле, закопченное стекло тоже испускает фотоны, но мы эти инфракрасные фотоны не видим.
Эффект запрета обратного прямого перехода и, как следствие этого, переход в несколько этапов, основаны такие явления, как свечение волосков в купюрах под действием ультрафиолета, свечение газов вблизи горячих звезд с преимущественным ультрафиолетовым излучением, антирадарные покрытия самолетов-невидимок и др.
_Din@r@_ @zenov@_
_Din@r@_ @zenov@_
71 888
Лучший ответ
Павел Чужайкин " Обратный переход электрона в основное состояние в молекуле сажи запрещен, в соответствие с некоторыми законами квантовой механики. ". Можете сказать, какими именно?
Происходит один и тот же процесс.
Фотон поглощается атомом и излучается.

Либо этот же фотон переизлучается (рассеяние, отражение света) , либо его энергия передаётся атому (поглощение света) - тело нагревается и опять же начинает излучать фотоны.
Павел Чужайкин Если взять абс. черное тело, то не излучаются. кудаж они деваются?
Ответ на данный вопрос, вполне себе статья, по квантовой физике.
И эти статьи есть в сети.
Единственно, что тут можно сказать, так это то, что атомы по разному взаимодействуют с фотонами.
это зависит от условий в которых атом находится.

Зеркало минимальное поглощение (заняты другим электроны) " нет у них места на орбитах "

Закопченное стекло "поглощение" переход в другие виды энергии. (кидают куда попало то, что прилетело)

Пропускание света -- симметрия решетки. (примерно так, взял, подержал, отдал куда позволяет решетка)
Павел Чужайкин С первым вопросом стало ясней.
Насчёт 2го: получается фотон поглощается веществом, попутно разгоняя электроны в этом веществе(нагревание), тормозится этими же электронами и превращается в электрон?