Sie streifen im Text der Fragen herum, daher werde ich nur auf den Titel eingehen, der eine Google-Suche anziehen könnte.

Wie wird Licht erzeugt?

Das zugrunde liegende Naturgerüst, aus dem alle klassischen Theorien hervorgehen, ist quantenmechanisch, basierend auf spezieller Relativitätstheorie und für große Entfernungen Allgemeine Relativitätstheorie, obwohl die Schwerkraft dies noch nicht getan hat wurde definitiv quantisiert (es existieren nur effektive Theorien).

Licht ist ein klassisches Physikkonzept, das durch Maxwells Gleichungen mathematisch schön beschrieben wird und sich aus Änderungen elektrischer oder magnetischer Felder ergibt.

Photonen sind Elementarteilchen in der Teilchenstandardmodell und klassisches Licht entsteht aus einem Zusammenfluss unzähliger Photonen. Diese elektromagnetische Strahlung (Licht) entsteht aus einer Überlagerung von Photonen kann für diejenigen, die sich für Quantenelektrodynamik interessieren, mathematisch dargestellt werden .

Um zu verstehen, wie Licht erzeugt wird, muss man die zugrunde liegenden quantenmechanischen Prozesse verstehen, die viele sind.

Man befindet sich in Übergängen von angeregten Energieniveaus atomarer oder molekular gebundener Zustände zu einem niedrigeren Energieniveau, wenn ein Photon emittiert wird. Die Anregungsenergie kann zunächst einzelne andere Photonen sein oder zu Energie, die von den Photonen geliefert wird Temperatur eines Drahtes, zum Beispiel, wenn der Schwanz des schwarzen Bo Dy-Strahlung kann sichtbare Frequenzen haben. Dies ist das Licht, das von Glühlampen kommt, bei denen die Temperatur des Drahtes durch die angelegte Spannung bis zum Glühpunkt erhöht wird.

Ein kontinuierliches Spektrum von Photonen wird vom Plasma der Sonne geliefert, wo ein großer Teil der Schwarzkörperstrahlung aufgrund von Die Bewegung von Elektronen und Ionen erzeugt Photonen im sichtbaren Bereich. Diese umfassen Compton-Streuung , d. H. Die Streuung eines Photons auf einem geladenen Teilchen und den Eintritt in den sichtbaren Teil des Spektrums.

Ein Feuer hat eine Kombination von Photonen zur Änderung des Energieniveaus mit Plasma-induzierten Photonen usw.

Die Art und Weise, wie diese Photonen nacheinander das Licht aufbauen, das wir mit unseren Augen sehen, ist nicht so eine Summe, wie eine Summe von Ziegeln eine Wand bildet. Es ist eine Überlagerung der quantenmechanischen Wellenfunktionen der Photonen

, das das klassische elektromagnetische Feld mit seinem elektrischen und magnetischen Feld aufbaut Feldeigenschaften. Das komplexe konjugierte Quadrat der überlagerten Photonenwellenfunktionen gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass ein Photon bei (x, y, z, t) einschließlich in der Netzhaut Ihres Auges interagiert, um den Eindruck von „Licht“ zu erwecken.

To Wenn Sie ein Missverständnis ansprechen, sagen Sie:

Wir scheinen hier ein Paradoxon zu erreichen, wenn ich einen Zeitpunkt beobachte, zu dem das Photon erzeugt wurde, das Photon jedoch keine hat Zeitbegriff, es gibt keine Vorstellung von einem Anfang oder einem Ende

Das Photon hat kein Gehirn, das Begriffe enthalten kann. Es ist immer mathematisch möglich, Koordinatentransformationen zu definieren, aber man muss die Konsistenz beibehalten und nicht die Koordinatensysteme verwechseln, da Sie Ihre Beobachtungen in Ihr Koordinatensystem (in Ruhe) einführen und ein Photon beobachten, das einen Anfang und ein Ende hat, mit ein Gerüst, das mit der Photonengeschwindigkeit c übereinstimmt, bei dem aufgrund der Form der Lorenz-Transformationen aufgrund der durch die Transformation in ein solches Koordinatensystem eingeführten Unendlichkeiten keine Bedeutung für Entfernungs- oder Zeitintervalle besteht. Ich werde diese Antwort kopieren:

Wenn wir mit Lichtgeschwindigkeit oder mit sehr, sehr, sehr hoher Geschwindigkeit unterwegs sind In der Nähe des Lichts gibt es NICHTS NÜTZLICHES, um über Entfernung und Zeit zu sprechen, und daher gibt es auch nichts Nützliches, um einen Rastrahmen daran zu befestigen, da sie (Entfernung und Zeit) im Grunde nicht mehr existieren. Sie sind Null und nicht nützlich.

Kommentare

• Nur zum Aufklären enthält die von Ihnen gezeigte quantenmechanische komplexe Wellenfunktion 2 weitere Funktionen E < sub > T < / sub > und B < sub > T < / sub >, ausgedrückt als r vector und t. Es repräsentiert zeitlich veränderliche elektrische und magnetische Felder, oder?
• Außerdem hat das spezielle Relativitätsmaterial, das Sie am Ende erwähnt haben, geklärt, warum ich falsch liege, aber Herrgott! Ich muss in den kommenden Jahren viel lernen.
• Ja, die komplexe Funktion hat ein durchschnittliches E und ein durchschnittliches B als Funktion der vier Vectro (r, t), und deshalb sind E und B erscheint, wenn viele Photonen überlagert sind und das komplexe konjugierte Quadrat der Gesamtwellenfunktion genommen wird.

Ich werde versuchen, die Hauptfrage zu beantworten.

Was ist Licht?

Klassischerweise wird Licht als elektromagnetische Welle betrachtet, was bedeutet, dass es eine elektrische und eine magnetische hat Komponente. Jede Komponente ist senkrecht zur anderen und zur Ausbreitungsrichtung (des Lichts), wie Sie hier sehen können!

Quantenmechanische Natur von Licht

Es ist wichtig zu verstehen, dass ein Schlüsselmerkmal der Quantenmechanik die Quantisierung ist. Energie wird quantisiert, sie ist diskret, sie ist nicht kontinuierlich. Die Quanten des elektromagnetischen Feldes sind das Photon. In einem Quantensystem (z. B. einem Atom) werden auch die Energieniveaus quantisiert. Ein Atom kann keine Energie haben, es kann nur eine bestimmte Energiemenge haben. Schauen Sie sich this an! Nehmen wir nun zwei Energieniveaus eines Atoms, $ | 1 > $ und $ | 2 > $. Dieses erste Energieniveau hat einen niedrigeren Energiezustand zugeordnet, nennen wir das $ E_ {1} $, und der zweite hat einen höheren Energiezustand, $ E_ {2} $. Nehmen wir an, das Atom befindet sich zuerst im Zustand $ | 1 > $. Um nun das Atom anzuregen, muss der Übergang von $ | 1 > $ bis $ | 2 > $. Dazu haben wir dem Atom eine Energiemenge gegeben, die der Differenz zwischen den beiden Zuständen entspricht ($ E_ {2} -E_ {1} $). Da das Atom jetzt einen höheren Energiezustand hat, kehrt es schließlich zum niedrigeren zurück, da jedes physikalische System zu einem möglichst niedrigen Energiezustand tendiert. Bei dieser Entregung setzt das Atom die zusätzliche Energie als frei ein Lichtphoton (wenn der Übergang strahlend ist). Die Energie des Photons ergibt sich aus der Differenz zwischen den beiden Energieniveaus, wie Sie hier sehen können . $$ h \ nu = E_ {2} -E_ {1} $$ Ein angeregter Kern emittiert auch Licht als Gammastrahlung. Eine andere Art, Licht zu erzeugen, ist die Vernichtung von Materie mit Antimaterie.Wenn ein Elektron beispielsweise auf ein Positron trifft, bildet es ein instabiles System namens Positronium und vernichtet schließlich die Emission von zwei Gammaphotonen. Auch wenn geladene Teilchen beschleunigt werden, emittieren sie elektromagnetische Strahlung. Insbesondere wenn das geladene Teilchen abgebremst wird, wird die emittierte Strahlung als Bremsstrahlungsstrahlung bezeichnet. Mehr dazu hier und hier .

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Elektrische und magnetische Felder sind zwei Aspekte derselben Sache. Ein von einem Trägheitsreferenzrahmen gesehenes Magnetfeld kann als eine Kombination von elektrischen und magnetischen Feldern von einem anderen Trägheitsreferenzrahmen gesehen werden. Sie können diese Transformation von einem Trägheitsrahmen zu einem anderen durchführen, indem Sie Lorentz-Transformation verwenden.

Die Polarisation von Licht ist eine Eigenschaft, die Ihnen sagt, wie die Feldkomponenten schwingen. Dieses Bild kann Ihnen bei der Visualisierung helfen.

Der photoelektrische Effekt tritt auf, wenn ausreichend energetische Photonen auf ein Material einfallen. Der Effekt besteht in der Emission von Elektronen aus dem Material. Wenn ein Photoelektron emittiert wird, absorbiert es die gesamte Energie des Photons und entweicht aus dem Atom. Die kinetische Energie des Photoelektron ergibt sich aus der Differenz zwischen der Energie des Photons und der Arbeit, die geleistet werden musste, um das Photoelektron aus dem Atom zu entfernen: $$ K = h \ nu- \ phi $$

Kommentare

• @annaV hat den Kern der Frage (Die komplexe Quantenwellenfunktion) bereits behandelt, aber Sie haben nur einen Einblick in die in der Frage, die für andere noch hilfreich sein könnte.
• Ich würde vorschlagen, dass Sie die Bilder tatsächlich in Ihren Beitrag einfügen und eine Zusammenfassung des Hauptpunkts bereitstellen, den Sie in einem Blockzitat vermitteln möchten, wenn Sie einen Link zu angeben externe Websites. Links verfallen in der Regel und sind veraltet. Eine kurze Zusammenfassung und die Bereitstellung eines Links geben dem Leser einen Einblick in Ihren Standpunkt und sichern Ihren Punkt, falls der Link abläuft.