Aby bylo jasno, moje otázka vyplývá ze studia elektromagnetické indukce a polarizace a fotoelektrického jevu. Odtud jsem získal znalosti, že vytvoření fotonu zahrnuje:
- Elektromagnetická indukce – Skutečnost, že časově proměnné prostorové magnetické pole, které vytváří uzavřené smyčkové elektrické pole [Super matoucí, proč to vesmír dělá]
- Polarizace – V knihách ukazují, že světlo osciluje vektory elektrického pole a vektory magnetického pole
- Fotoelektrický efekt – Vytvoření světla má něco společného s návratem elektronu do stavu s nižší energií, neříká se, že je to jediný způsob .
Jak se tedy vyrábí světlo? Hledám podrobné vysvětlení.
Nějaký kontext
Otázka vyvstala, když jsem mluvil se svým přítelem o mé hypotéze, kde jsem říkal, že pokud Pustil jsem foton z, řekněme z pochodně. Dokázal jsem pod nějakou známou hranicí chyby říci, v jakém instant fotonu byl vytvořeno, ale podle toho, co jsem několikrát slyšel, se čas zastaví rychlostí světla. Jakýkoli foton v „c“ by tedy v podstatě nikdy nezažil. Takže z pohledu fotonu nelze určit jeho zrození. Zdá se, že zde dosáhneme paradoxu, pokud pozoruji čas, kdy byl foton vytvořen, ale foton má žádná představa o čase , nemá tušení o začátku ani o konci. Potom jsem se pokusil rozšířit koncept hypotézy a říci, že možná v podobném smyslu, vesmír nedrží koncept začátku nebo konce. Jak prožíváme jeho perspektivu, nemůžeme určit jeho čas narození pomocí naší matematiky, která se kultivovala v celém vesmíru, a také víme, že matematika se rozpadá, když se snažíme řešit rovnice pro čas t = 0 Velkého Bang. POZNÁMKA: Tato přednáška byla jen pro zábavu, mám rád fyziku a rád mluvím o vesmíru, ale chápu že jsem mohl někoho jen naštvat tím, že jsem ignoroval tucet zákonů a vět, o kterých se ještě nedozvím. ODMÍTÁ SE!
Očekávám poněkud hloupé vysvětlení, nyní ne „Nenechám se tím příliš unést. Jsem student střední školy, ale miluju trochu technického mumbo jumbo, ale jen žádám, abych měl na paměti, že jsem na střední škole.“ Příklad:
Řekněme, že máme rovnici: x 3 + x 2 -x + 44 = 0 Namísto stupně rovnice je 3 možná řekněme nejvyšší síla v rovnici je 3 .
Odpověď
V textu otázek se touláte, takže se budu zabývat pouze názvem, který by mohl přilákat vyhledávání Google.
Jak se vyrábí světlo?
Základní rámec přírody, ze kterého vycházejí všechny klasické teorie, je kvantově mechanický, založený na speciální relativitě a na velké vzdálenosti obecnou relativitu, i když gravitace dosud byly definitivně kvantifikovány (existují pouze účinné teorie).
Světlo je koncept klasické fyziky, který je matematicky krásně popsán Maxwellovými rovnicemi a vzniká změnami v elektrických nebo magnetických polích.
Fotony jsou elementární částice v standardní model částic a klasické světlo vychází ze soutoku nesčetných fotonů. Toto elektromagnetické záření (světlo) vychází ze superpozice fotonů lze matematicky ukázat pro ty, kteří se zajímají o kvantovou elektrodynamiku.
Abychom pochopili, jak se vyrábí světlo, je třeba pochopit kvantové mechanické procesy, kterých je mnoho.
Jedním z nich je přechod z excitovaných energetických hladin atomových nebo molekulárních vázaných stavů na nižší energetickou hladinu, když dochází k emisi fotonu. Na začátku může být budicí energií jeden jiný foton nebo energie dodávaná teplota drátu, například kde ocas černé bo Dy záření může mít viditelné frekvence. Jedná se o světlo vycházející ze žárovek, kde je teplota drátu zvýšena přiloženým napětím do bodu žhavení.
Kontinuální spektrum fotonů je dodáváno sluneční plazmou, kde je velká část radiace černého tělesa pohyb elektronů a iontů generuje fotony ve viditelném rozsahu. Patří mezi ně komptonový rozptyl, tj. Rozptyl fotonu na nabitou částici a vstup do viditelné části spektra.
Oheň má kombinaci fotonů ke změně energetické hladiny s fotony indukujícími plazmy atd.
Způsob, jakým tyto fotony vytvářejí jeden po druhém světlo, které vidíme očima, není součet, jako součet cihel tvoří zeď. Jde o superpozici kvantově mechanických vlnových funkcí fotonů
který buduje klasické elektromagnetické pole pomocí elektrického a magnetického vlastnosti pole. Složitý konjugovaný čtverec superponovaných vlnových funkcí fotonu dává pravděpodobnost interakce fotonu v (x, y, z, t), včetně sítnice oka, aby vytvořil dojem „světla“.
To vyřešíte nedorozumění, řeknete:
Zdá se, že zde dosáhneme paradoxu, pokud pozoruji čas, kdy byl foton vytvořen, ale foton nemá žádný pojem času nemá pojem začátku ani konce.
Foton nemá mozek, který by mohl pojmy obsahovat. Matematicky je vždy možné definovat transformace souřadnic, ale je třeba zachovat konzistenci, nemíchat souřadnicové systémy, protože zavádíte svá pozorování do svého souřadnicového systému (v klidu) pozorováním fotonu, který má začátek a konec, s kostra probíhající s rychlostí fotonu c, kde vzhledem k formě Lorenzových transformací nemá žádný význam ve vzdálenosti ani v časových intervalech kvůli nekonečnostem zavedeným transformací do takového souřadného systému. Zkopíruji tuto odpověď:
Když jedeme rychlostí světla nebo rychlostí velmi velmi velmi blízko světla už NENÍ NIC UŽITEČNÉ hovořit o vzdálenosti a čase, a tedy není nic užitečného k tomu připojit jakýkoli odpočinkový rámec, protože v zásadě už (vzdálenost a čas) neexistují. Jsou nulové a nejsou užitečné.
Komentáře
- Kvůli objasnění obsahuje funkce Quantum Mechanical Complex Wave, kterou jste zobrazili, obsahuje 2 další funkce E < sub > T < / sub > a B < sub > T < / sub > které jsou vyjádřeny jako r vektor at. Představuje časově proměnná elektrická a magnetická pole, ne?
- Navíc, ty speciální věci relativity, které jste na konci zmínili, objasnily, proč se mýlím, ale Jeez! V příštích letech toho musím hodně studovat.
- Ano, komplexní funkce má průměr E a průměr B jako funkci čtyř vectro (r, t), a proto E a B se objeví, když je superponováno mnoho fotonů a je odebrán komplexně konjugovaný kvadrát funkce celé vlny.
Odpověď
Pokusím se odpovědět na hlavní otázku.
Co je světlo
Klasicky se světlo považuje za elektromagnetickou vlnu, což znamená, že má elektrickou a magnetickou vlnu komponent. Každá složka je kolmá na druhou a na směr šíření (světla), jak můžete vidět zde !
Kvantová mechanická povaha světla
Je důležité si uvědomit, že klíčovým rysem kvantové mechaniky je kvantizace. Energie je kvantována, má diskrétní povahu, není spojitá. Kvantou elektromagnetického pole je foton. V kvantovém systému (např. Atom) jsou také kvantovány energetické hladiny. Atom nemůže mít žádnou energii, může mít pouze určité množství energie. Podívejte se na toto ! Nyní pojďme vzít dvě energetické úrovně atomu, $ | 1 > $ a $ | 2 > $. Tato první energetická úroveň přidružil nižší energetický stav, řekněme, že $ E_ {1} $, a druhý má vyšší energetický stav, $ E_ {2} $. Řekněme, že atom je nejprve ve stavu $ | 1 > $, nyní vzrušit atom znamená vynutit přechod od $ | 1 > $ to $ | 2 > $. K tomu jsme dali atomu množství energie rovné rozdílu mezi těmito dvěma stavy ($ E_ {2} -E_ {1} $). Protože atom má nyní vyšší energetický stav, nakonec se vrátí zpět do nižšího, protože každý fyzický systém má sklon k nejnižšímu možnému energetickému stavu. V této de-excitaci atom uvolní další energii jako foton světla (pokud je přechod zářivý). Energie fotonu je dána rozdílem mezi těmito dvěma energetickými hladinami, jak můžete vidět zde . $$ h \ nu = E_ {2} -E_ {1} $$ Vzrušené jádro bude také vyzařovat světlo jako gama záření. Jiný způsob výroby světla je zničení hmoty pomocí antihmoty.Například pokud elektron narazí na pozitron, vytvoří nestabilní systém zvaný pozitronium a poté nakonec zničí emitující dva gama fotony. Také pokud jsou nabité částice zrychleny, vyzařují elektromagnetické záření. Zejména při zpomalení nabité částice se emitované záření nazývá Bremsstrahlung záření . Více o tomto zde a zde .
Upravit
Elektrické a magnetické pole jsou ve skutečnosti dva aspekty stejné věci. Na magnetické pole viděné z inerciálního referenčního rámce lze pohlížet jako na kombinaci elektrických a magnetických polí z jiného inerciálního referenčního rámce. Tuto transformaci můžete provést z inerciálního rámce do jiného pomocí Lorentzovy transformace .
Polarizace světla je vlastnost, která vám říká, jak komponenty pole oscilují. Tento obrázek vám může pomoci jej vizualizovat.
Fotoelektrický efekt nastane, když na materiál dopadají dostatečně energetické fotony. Účinek spočívá v emisi elektronů z materiálu. Když se emituje fotoelektron, stane se to, že absorbuje veškerou energii fotonu a uniká z atomu. Kinetická energie fotoelektronu je dána rozdílem mezi energií fotonu a prací, kterou bylo nutné provést, aby se fotoelektron odstranil z atomu: $$ K = h \ nu- \ phi $$
Komentáře
- @annaV se již zabýval jádrem otázky (The Complex Quantum Wave Function), ale poskytli jste pouze vhled do konceptů zmíněných v otázka, která by ostatním mohla být stále užitečná.
- Navrhuji, abyste obrázky skutečně vložili do svého příspěvku a poskytli shrnutí hlavního bodu, který se snažíte vyjádřit v blockquote, když uvedete odkaz na externí webové stránky. Odkazy obvykle vyprší a zastarají, takže jejich stručné shrnutí poskytne čtení přehled o tom, co je vaším bodem, a také zajistí váš bod v případě, že platnost odkazu vyprší.