Почему светить лава?
Свет это поток фотонов.
То есть свечение, это процесс испускания фотонов.
Мне со школы известно лишь о двух способах испускания каких либо частиц веществом:
1) Переход электрона не более низкую орбиту. В этом случаем вещество излучает энергию (свет, фотон) .
2) Ядерные реакции. Например радиация. При этом атом вещества видоизменяется. Он либо разваливается на два новых атома. Либо испускает электрон (получается ион) . Либо испускает протон и т. д.
Как мне позволяет судить здравый смысл, ядерных реакций в кипящей лаве не происходит. Тем более при них излучаются не фотоны.
Вместе с тем, понять каким образом в горячем веществе появляется огромное число возбуждённых (на повышенных орбитах) электронов, у меня так же не выходит.
Помогите понять, почему любое разогретое вещество начинает излучать свет?
Естественные науки
Почему светить лава? Свет это поток фотонов...
Виктор Чирков
746
В квантовой статистической теории твердых тел, электроны отдельных атомов при помощи замены базиса представляются как "условно" свободные электроны проводимости - "условно" электроны, а на самом деле квазичастицы. Такие электроны "проводимости", как свободные частицы, имеют непрерывный энергетический спектр, и значит, представляются теми cамымим осцилляторами, генерирующими непрерывный ТЕПЛОВОЙ спектр. А квантовый спектр просто перемножается с ним, вот и все!
вы правда никогда не видели обычной лампочки, костра, раскаленного докрасна гвоздя?
любое вещество еще и излучает тепловое излучение, закон Стефана-Больцмана. Попросту колеблющиеся атомы порождают электромагнитные волны.
любое вещество еще и излучает тепловое излучение, закон Стефана-Больцмана. Попросту колеблющиеся атомы порождают электромагнитные волны.
Оксана Рябченко
82 711
Попробую расшифровать ответ Ольги для "со школы": есть ещё один механизм - когда электрон уже не принадлежал конкретному атомы. Есди он был реально свободен - это плазма, с ней нажеюсь, понятно
А если оноказался не на валентной орбтали конкретного атома или молекулы, а с такой энергией (больше "уровня Ферми"), что приналежит одновременно всем атомам решётки - то у него может быть любая энерги, а, встретившись с незаполненной валентной орбиталью ("дыркой" в теории тврдого тела) - он её заполняет, излчая фотон со случайной энергией (электрон и ырка РЕКОМБИНИРУЮТ
А если оноказался не на валентной орбтали конкретного атома или молекулы, а с такой энергией (больше "уровня Ферми"), что приналежит одновременно всем атомам решётки - то у него может быть любая энерги, а, встретившись с незаполненной валентной орбиталью ("дыркой" в теории тврдого тела) - он её заполняет, излчая фотон со случайной энергией (электрон и ырка РЕКОМБИНИРУЮТ
Виктор Чирков
С трудом воспринял ответ.
Правильно ли я вас понял.
Процесс излучения происходит в момент когда свободный электрон занимает место "рядом" с атомом(приходит на одну из его орбиталей)?
Если так, то появляется логичный вывод, что электрон должен потреблять энергию покидая атом. Правильно?
Тогда выходит, что разогретое вещество можно, так же оценить по наличию большого числа свободных электронов. Так?
Более того, насколько я помню свободные электроны и их движение в физике называется током. ?
Более, разогревая вещество, мы не даём ему дополнительных электронов, выходит вещество нагреваясь переводит свои электроны на более высокие орбитали, до тех пор пока те не оторвутся, и не станут свободными, но это уже плазма, а эффект свечения наблюдается и при более низких температурах. Как быть с ними?
Правильно ли я вас понял.
Процесс излучения происходит в момент когда свободный электрон занимает место "рядом" с атомом(приходит на одну из его орбиталей)?
Если так, то появляется логичный вывод, что электрон должен потреблять энергию покидая атом. Правильно?
Тогда выходит, что разогретое вещество можно, так же оценить по наличию большого числа свободных электронов. Так?
Более того, насколько я помню свободные электроны и их движение в физике называется током. ?
Более, разогревая вещество, мы не даём ему дополнительных электронов, выходит вещество нагреваясь переводит свои электроны на более высокие орбитали, до тех пор пока те не оторвутся, и не станут свободными, но это уже плазма, а эффект свечения наблюдается и при более низких температурах. Как быть с ними?
Все атомы стремятся иметь наименьшую возможную энергию.
Избыток они сбрасывают в виде излучения.
А чем горячее вещество отличается от холодного?
Избыток они сбрасывают в виде излучения.
А чем горячее вещество отличается от холодного?
Сергей Копотилов
78 609
Виктор Чирков
Природу температуры я понимаю очень хорошо.
Горячее вещество, это вещество у которого молекулы движутся с большой скоростью
Холодное, соответственно, медленно.
Это не ответ на вопрос о причине возбуждения электронов.
Горячее вещество, это вещество у которого молекулы движутся с большой скоростью
Холодное, соответственно, медленно.
Это не ответ на вопрос о причине возбуждения электронов.
Обобщённо электромагнитная волна возникает всегда, если заряженное тело движется с ускорением. Если записать закон Кулона с релятивистской поправкой, там вылезет член, пропорциональный ускорению и -1-й (а не -2-й, как в обычном законе Кулона) степени расстояния, что и позволяет ускоряющимся зарядам передавать поле на большие расстояния (что и есть свет) . Всё то же справедливо и для ваших двух примеров света. .
Электрон в атоме - осциллятор, болтающийся как пружина под действием сил кулоновского притяжения. Если тело сильно нагрето, он сильно болтается туда-сюда, грубо говоря, пропорционально sin(ωt+φ) -- значит, вторая производная отлична от нуля -- есть ускорение, значит, электрон будет испускать свет.
Электрон в атоме - осциллятор, болтающийся как пружина под действием сил кулоновского притяжения. Если тело сильно нагрето, он сильно болтается туда-сюда, грубо говоря, пропорционально sin(ωt+φ) -- значит, вторая производная отлична от нуля -- есть ускорение, значит, электрон будет испускать свет.
Виктор Чирков
Видимо я не понял ответа, либо он не по теме.
Свет, это вполне конкретное физическое явление, и описать его как передачу поля на большие расстояния нельзя. Свет это не поле, свет это поток фотонов. Только так, и никак иначе.
Дальше. Исходя из вашего утверждения о том что "Если тело сильно нагрето, он сильно болтается туда-сюда" выходит что свет атомом испускается постоянно, а с увеличением температуры, интенсивность этого излучения лишь возрастает. Что в корне не верно. Процесс свечения это дискретный процесс испускания фотонов.
Пожалуйста перепрочтите вопрос. И сформулируйте свою мысль более понятным и не противоречивым языком
Свет, это вполне конкретное физическое явление, и описать его как передачу поля на большие расстояния нельзя. Свет это не поле, свет это поток фотонов. Только так, и никак иначе.
Дальше. Исходя из вашего утверждения о том что "Если тело сильно нагрето, он сильно болтается туда-сюда" выходит что свет атомом испускается постоянно, а с увеличением температуры, интенсивность этого излучения лишь возрастает. Что в корне не верно. Процесс свечения это дискретный процесс испускания фотонов.
Пожалуйста перепрочтите вопрос. И сформулируйте свою мысль более понятным и не противоречивым языком
Сергей Копотилов
Алексей, аналогичный вопрос.
Откуда берётся сплошной спектр у теплового излучения, если излучают только электроны при переходе с уровня на уровень?
Откуда берётся сплошной спектр у теплового излучения, если излучают только электроны при переходе с уровня на уровень?
Лава, как и Солнце, согласуется с моделью абсолютно черного тела. Оно нагрето до определенной температуры и испускает в известном диапазоне частот, зависящем от температуры. По этой же причине светится нагретая сталь, например См. про абсолютно черное тело
Виктор Чирков
Спасибо, было интересно, но о природе описанного мной явления найти ничего не смог.
Каким образом увеличение скорости движения молекул в веществе способствует возбуждению электронов?
Каким образом увеличение скорости движения молекул в веществе способствует возбуждению электронов?
Похожие вопросы
- Если нейтрино имеет массу, то почему оно может двигаться со скоростью света, наравне с фотонами?
- Как свет может быть одновременно потоком фотонов и волной? Обрисуйте картину, пожалуйста
- Если свет это частица фотон, то что она разноцветная что ли, если свет раскладывается на радугу, как частица может
- Круг света от одиночного фотона расширяется с расстоянием?
- Почему некоторые люди связывают что если фотон от Солнца до Земли летит чуть более 8 минут, то
- Как образуется ЭФИР в космосе? От встречных потоков фотонов?
- Мы видим звезду и видим планету, отражающую её свет. Почему мы не видим сам поток света от звезды к планете?
- Гравитация и свет. Если у фотонов нету своей массы, то почему же их засасывает в черную дыру?
- Как измеряли скорость света -- именно скорость фотонов (и не надо тут про электрический ток). И
- Если эфир движется со скоростью света , то и фотон никуда не движется , как и всё остальное во Вселенной ?
Любое вещество имеет тепловое излучение. Это правда.
Любое вещество имеет фотонное излучение(светиться, не важно с какой интенсивностью). Это ложь!
Закон к которому вы сослались описывает общее излучение абсолютно чёрного тела. То есть описывает сколько энергии отдаёт во внешний мир нагретое тело. Это энергия может быть в виде тепла, может быть в виде испускания электронов и т.д.
На вопрос каким образом при нагревании происходит возбуждение электронов, и что способствует испусканию света он ответа не даёт.
И еще о фотонах и электромагнитном поле: я не знаток квантовой механики, но знаю, что она описывает через обмен фотонами всю электростатику и нерелятивистскую максвелловскую электродинамику. То есть для нас, простых смертных все равно, на каком языке говорить о явлении.