For å være tydelig her, oppstår spørsmålet mitt fra å studere elektromagnetisk induksjon og polarisering og fotoelektrisk effekt. Herfra har jeg fått kunnskapen om at opprettelse av et foton innebærer:
- Elektromagnetisk induksjon – Det faktum at et tidsvarierende romlig magnetfelt som skaper et elektrisk felt med lukket sløyfe [Super forvirrende om hvorfor universet gjør det]
- Polarisering – I bøkene viser de at lyset svinger elektriske feltvektorer og magnetfeltvektorer
- Fotoelektrisk effekt – Skapelse av lys har noe å gjøre med et elektron som vender tilbake til en lavere energitilstand, ikke si at det er den eneste måten .
Så hvordan blir lys produsert? Jeg søker grundig forklaring.
Noen sammenhenger
Spørsmålet oppstod da jeg snakket med vennen min om en hypotese av meg der jeg sa at hvis Jeg ga ut en foton fra, si en fakkel. Jeg kunne, under en eller annen kjent feilmargin, si på det øyeblikkelig fotonet var opprettet, men i henhold til det jeg har hørt flere ganger, stopper tiden med lyshastighet. Så, noe foton på «c» hadde i utgangspunktet aldri opplevd noe tidspunkt. Fra fotonets perspektiv kan fødselen ikke defineres. Vi ser ut til å nå et paradoks her hvis jeg observerer en tid da fotonet ble opprettet, men fotonet har ingen forestilling om tid , den har ingen forestilling om begynnelse eller slutt. Så prøvde jeg å utvide hypotesekonseptet for å si at kanskje i en lignende forstand, universet har ikke et begrep om begynnelse eller slutt. Når vi opplever perspektivet, kan vi ikke bestemme fødselstiden ved hjelp av matematikken som har blitt dyrket i hele dette universet, og vi vet også at matematikk brytes sammen når vi prøver å løse ligninger for t = 0-tiden til Big Bang. MERK: Denne talen var bare for å ha det gøy, jeg liker bare fysikk og liker å snakke om universet, men jeg forstår at jeg kanskje bare har irritert noen ved å ignorere et dusin av lover og teoremer som jeg ennå ikke har funnet ut om. UNNDRER!
Jeg forventer en noe dum ned forklaring, nå ikke «Ikke bli for båret av det. Jeg er en videregående student, men jeg elsker litt teknisk mumbo-jumbo, men jeg ber bare om å huske på at jeg er på videregående skole. Eksempel:
Si at vi har en ligning: x 3 + x 2 -x + 44 = 0 I stedet for å si ligningsgraden er 3 kanskje si den høyeste makten i ligningen er 3 .
Svar
Du vandrer rundt spørsmålsteksten, så jeg vil bare ta for meg tittelen, som kan tiltrekke seg et google-søk.
Hvordan produseres lys?
Det underliggende rammeverket for naturen som alle klassiske teorier kommer fra er kvantemekanisk, basert på spesiell relativitet og for store avstander Generell relativitet, selv om tyngdekraften ennå ikke har blitt definitivt kvantifisert (bare effektive teorier eksisterer).
Lys er et klassisk fysikkbegrep, det er matematisk vakkert beskrevet av Maxwells ligninger, og det oppstår fra endringer i elektriske eller magnetiske felt.
Fotoner er elementære partikler i partikkelstandardmodell , og klassisk lys kommer frem fra en sammenløp av utallige fotoner. Den elektromagnetiske strålingen (lys) kommer fra en superposisjon av fotoner kan vises matematisk for de som er interessert i kvanteelektrodynamikk.
For å forstå hvordan lys produseres, må man forstå de underliggende kvantemekaniske prosessene, som er mange.
Den ene er i overganger fra eksiterte energinivåer i atom- eller molekylærbundne tilstander til et lavere energinivå når det er utslipp av et foton. Excitasjonsenergien til å begynne med kan være enkelt andre fotoner, eller til energi levert av temperatur på en ledning, for eksempel der halen til svart bo dy stråling kan ha synlige frekvenser. Dette er lyset som kommer fra glødelamper, hvor ledningstemperaturen økes med den påførte spenningen til glødepunktet.
Et kontinuerlig spektrum av fotoner tilføres av solens plasma, hvor en stor del av t den svarte kroppsstrålingen , pga. bevegelse av elektroner og ioner genererer fotoner i det synlige området. Disse inkluderer comptonspredning, dvs. spredning av et foton på en ladet partikkel og inn i den synlige delen av spekteret.
En brann har en kombinasjon av energinivåendringsfotoner med plasma induserer fotoner osv.
Måten disse fotonene bygde opp en etter en det lyset vi ser med øynene våre, er ikke en summering, som en summering av murstein utgjør en vegg. Det er en overstilling av kvantemekaniske bølgefunksjoner av fotonene
som bygger opp klassisk elektromagnetisk felt med sitt elektriske og magnetiske feltegenskaper. Det komplekse konjugerte kvadratet til de overliggende fotonbølgefunksjonene gir sannsynligheten for at et foton samhandler ved (x, y, z, t) inkludert i øyets netthinne for å gi inntrykk av «lys».
Til adressere en misforståelse, sier du:
Vi ser ut til å nå et paradoks her, hvis jeg observerer en tid da fotonet ble opprettet, men fotonet har ingen forestilling om tid, den har ingen forestilling om begynnelse eller slutt
Fotonet har ingen hjerne som kan inneholde forestillinger. Det er alltid matematisk mulig å definere koordinattransformasjoner, men man må holde konsistens, ikke blande sammen koordinatsystemer, mens du introduserer observasjonene dine i koordinatsystemet ditt (i ro) og observerer et foton som har en begynnelse og en slutt, med et rammeverk som går med fotonhastigheten c, der det på grunn av formen til Lorenz-transformasjonene ikke er noen mening i avstand eller tidsintervaller på grunn av uendelighetene introdusert ved å transformere til et slikt koordinatsystem. Jeg vil kopiere dette svaret:
Når vi reiser med lysets hastighet , eller i veldig veldig høy hastighet i nærheten av lyset, er det INGENT Nyttig å snakke om avstand og tid lenger, og dermed er det heller ikke noe nyttig å feste noen hvileramme til den, for i utgangspunktet eksisterer de (avstand og tid) ikke lenger. De er null og ikke nyttige.
Kommentarer
- Bare for å rydde opp inneholder Quantum Mechanical Complex Wave Function du har vist, inneholder 2 andre funksjoner E < sub > T < / sub > og B < sub > T < / sub > som er i form av r vektor og t. Det representerer tidsvarierende elektriske og magnetiske felt, ikke sant?
- Pluss at de spesielle relativitetssakene du nevnte til slutt, ryddet opp hvorfor jeg tar feil, men Jeez! Jeg har mye å studere de kommende årene.
- Ja, den komplekse funksjonen har et gjennomsnitt E og et gjennomsnitt B som en funksjon av de fire vektroene (r, t), og det er derfor E og B vises når mange fotoner er lagt over hverandre og det komplekse konjugerte kvadratet av totalbølgefunksjonen er tatt.
Svar
Jeg vil prøve å svare på hovedspørsmålet.
Hva er lys
Klassisk, lys betraktes som en elektromagnetisk bølge, noe som betyr at den har en elektrisk og en magnetisk komponent. Hver komponent er vinkelrett på den andre og i retning av forplantning (av lys), som du kan se her !
Kvantemekanisk natur av lys
Det er viktig å forstå at et sentralt trekk ved kvantemekanikk er kvantisering. Energi kvantiseres, den har en diskret natur, den er ikke kontinuerlig. Kvantene til det elektromagnetiske feltet er foton. I et kvantesystem (f.eks. Et atom) blir energinivåene også kvantifisert. Et atom kan ikke ha energi, det kan bare ha spesifikk mengde energi. Ta en titt på dette ! La oss nå ta to energinivåer av et atom, $ | 1 > $ og $ | 2 > $. Dette første energinivået har assosiert en lavere energitilstand, la oss kalle det $ E_ {1} $, og den andre har en høyere energitilstand, $ E_ {2} $. La oss si at atomet er først i $ | 1 > $ -status, nå å opphisse atom betyr å tvinge overgangen fra $ | 1 > $ til $ | 2 > $. For dette har vi gitt atomet en mengde energi lik forskjellen mellom de to tilstandene ($ E_ {2} -E_ {1} $). Fordi nå atomet har en høyere energitilstand, vil det til slutt gå tilbake til det nedre fordi hvert fysiske system har en tendens til lavest mulig energitilstand. I denne de-eksitasjonen vil atom frigjøre den ekstra energien som en lysfoton (hvis overgangen er strålende). Fotonens energi er gitt av forskjellen mellom de to energinivåene, som du kan se her . $$ h \ nu = E_ {2} -E_ {1} $$ En opphisset kjerne vil også avgi lys som gammastråling. En annen måte å produsere lys på er å utslette materie med antimateriale.For eksempel, hvis et elektron møter en positron, vil de danne et ustabilt system kalt positronium, og så vil de til slutt utslette og avgir to gammafotoner. Også hvis ladede partikler akselereres, avgir de elektromagnetisk stråling. Spesielt når den ladede partikkelen bremses, kalles strålingen som sendes ut Bremsstrahlung-stråling . Mer om dette her og her .
Rediger
Elektriske og magnetiske felt er egentlig to aspekter av det samme. Et magnetfelt sett fra en treghetsreferanseramme kan sees på som en kombinasjon av elektriske og magnetiske felt fra en annen treghetsreferanseramme. Du kan gjøre denne transformasjonen fra en treghetsramme til en annen ved hjelp av Lorentz-transformasjon .
Polarisasjonen av lys er en egenskap som forteller deg hvordan feltkomponenter svinger. Dette -bildet kan hjelpe deg med å visualisere det.
Den fotoelektriske effekten skjer når tilstrekkelig energiske fotoner rammer et materiale. Effekten består i utslipp av elektroner fra materialet. Det som skjer når en fotoelektron sendes ut, er at den absorberer all energien til fotonet og rømmer fra atomet. Fotoelektronens kinetiske energi er gitt av forskjellen mellom fotonens energi og arbeidet som måtte utføres for å fjerne fotoelektronen fra atomet: $$ K = h \ nu- \ phi $$
Kommentarer
- @annaV har allerede taklet kjernen i spørsmålet (The Complex Quantum Wave Function), men du har bare gitt et innblikk i begrepene nevnt i spørsmål som fremdeles kan være til hjelp for andre.
- Jeg vil foreslå at du faktisk setter inn bildene i innlegget ditt og gir en oppsummering av hovedpoenget du prøver å formidle i en blokk sitat når du gir en lenke til eksterne nettsteder. Koblinger har en tendens til å utløpe og bli foreldet, så et raskt sammendrag mens du gir en, vil både gi lesingen et innblikk i hva poenget ditt er, og også sikre poenget ditt hvis lenken utløper.