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.
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.
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.
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)
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?
Насчёт 2го: получается фотон поглощается веществом, попутно разгоняя электроны в этом веществе(нагревание), тормозится этими же электронами и превращается в электрон?
Похожие вопросы
- Как происходит отражение и поглощение света на атомном уровне?
- Тест по биологии 10 класс. МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УРОВЕНЬ ЖИЗНИ
- Что такое излучение свет/поглощение света? Кратко и понятно.
- Почему при излучении и поглощении свет ведёт себя подобно потоку частиц, а при распространении - подобно волне?
- Обьясните как образуется звук на молекулярном уровне?
- Почему длинное плечо рычага дает выигрыш в силе? Можно ли объяснить это на молекулярном уровне?
- Как можно на молекулярном уровне объяснить цвет веществ?
- Преломление света атомами? Что в материи управляет цветовыми излучениями? (коэффицентами отражение\поглощение и углом)
- Почему человек может видеть предметы чёрного цвета , ведь отражения света от него нет (только поглощение) ?
- Отражение света от зеркала. Почему это происходит?