Racjonalista - Strona głównaDo treści
Jak właściwie działa pochłanianie światła?

Ten wątek jest przedawniony

Działy Forum » Nauka
NapisanoAutorTytuł
18-09-2020 23:15Arael (64 punktów)Jak właściwie działa pochłanianie światła?
Ocena 1 na 1
Staram się zrozumieć jak właściwie działa pochłanianie światła przez obiekty oraz jak to się dzieje, że obiekty emitują ciepło pod wpływem światła.

Poniżej umieszczam linki do filmów, które pozwoliły mi w pewnym stopniu zrozumieć te zagadnienia, ale nie jestem pewien czy wszystko dobrze zrozumiałem, dlatego tworzę ten post.

Postaram się oprzeć moje pytania o przykłady:
Załóżmy, że elektron atomu pochłonął foton o energii 7eV i przeskoczył na wyższy poziom energetyczny. Czy to jest jednoznaczne z tym, że atom zwiększa wtedy swoją częstotliwość drgania, tak jak jest to pokazane na Filmie 1: „What is Heat”?

Na filmie 2: „Atomic Energy Levels” pokazane jest, że pochłonięty foton o energii 7eV jest po pewnym czasie wyemitowany. Może być wyemitowany za jednym razem jako foton o energii 7eV lub np. jako trzy fotony o energii 1eV, 2eV oraz 4eV. Który scenariusz odbywa się częściej: wyemitowanie jednego fotonu czy raczej częściej następuje wyemitowanie kilku fotonów o niższych energiach?
Stawiam, że częściej następuje wyemitowanie kilku fotonów o niższych energiach jako promieniowanie podczerwone, które odczuwamy jako ciepło.

Reasumując, wyobrażam to sobie w ten sposób, że białe światło pada na ciemny obiekt, który pochłania większość promieniowania widzialnego, następuje wzrost energii kinetycznej obiektu (atomy zaczynają mocniej drgać) oraz jednocześnie występuje wyemitowanie fotonów o niższej energii (promieniowanie podczerwone).

Film 1: What is Heat
youtu.be/_5AZwrTkQNA?t=107

Film 2: Atomic Energy Levels
youtu.be/_vK5KPycEvA?t=291
Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.

Wenancjusz (16441 punktów)
>Staram się zrozumieć jak właściwie działa pochłanianie światła przez obiekty oraz jak to się
>dzieje, że obiekty emitują ciepło pod wpływem światła.

Ciepło to rzeczywiście promieniowanie podczerwone. Promieniowanie o charakterze fali e.m. nie widzialne dla oka ludzkiego. Pochodzi ono od ciała oddającego energię w postaci promieniowania e.m. oddającego energię uzyskaną naświetlenia światłem "białym". Obiekt będzie oddawał promieniowanie o różnych częstotliwościach widzianych przez ludzkie oko np. jako kolory. Skoro tak to i promieniuje także w paśmie podczerwieni które czujemy.
Wymiana ciepła z otoczeniem takiego obiektu następuje szybciej gdy stany energetyczne obiektu i otoczenia mają większą lub mniejszą różnicę temperatur. Zjawisko tłumaczone jest i określanie zasadą ogólną równowagi termodynamicznej ciał mówiącej, że wszelkie stany energetyczne zmierzają do stanów o najniższej energii. Obiekt więc będzie "chciał" wrócić jak "najszybciej" można do stanu pierwotnego, kiedy nie był oświetlany światłem "białym" i między nim a otoczeniem nie było wymiany energii czyli różnicy temperatur.
Sprostowałbym jedynie uwagę, że obiekt nabiera większej energii kinetycznej, bo zleży to od masy obiektu. Wiadomo, że masa to opór bezwładności/inercja. Za to podnosi się temperatura obiektu. Temperatura jest wskaźnikiem stanu energetycznego cząstek ciała (drgania cząstek). Ale też wiemy, że foton ma dwoistą naturę. Foton zachowuje się jak fala e.m. i jak cząsteczka (doświadczenie Comptona). Gdy obiekt będzie miał dość małą masę to może ulec "presji parcia" energii świetlnej i zyskiwać na energii kinetycznej. W krańcowym przypadku może być napędzany (koncepcja tzw. żagli słonecznych jako źródła taniego napędu). Tak, że druga właściwość/postać fotonu jest od dawna znana i koncepcja żagli słonecznych jest bardzo poważnie brana przy przyszłościowych wyprawach sond kosmicznego dalekiego zasięgu. Lecz na razie ma więcej wad jak zalet. Największą wadą jest to, że obiekt z żaglami może tylko poruszać się zgodnie z kierunkiem promieniowania, że wielkość siły popychającej zależy od powierzchni żagla i odległości od źródła promieniowania.


Jednak jestem lepszy jak moja reputacja. Cholera! A może gorszy? Najgorsza ta niepewność.
20-09-2020 19:47 
 Ocena 2 na 2
Arael (64 punktów)
Dzięki za odpowiedź.

>i między nim a otoczeniem nie było wymiany energii czyli różnicy temperatur.

Ale to raczej się nie zdarza, bo różnice temperatur między obiektami (a nawet minimalne różnice na poziomie jednego obiektu) zawsze jakieś będą, chociażby na poziomie atomowym. No chyba, że obiekty osiągną temperaturę zera bezwzględnego. Domyślam się, że to był skrót myślowy z Twojej strony, ale musiałem się do tego odnieść
21-09-2020 06:53 
 Ocena 1 na 1
Wenancjusz (16441 punktów)
>Dzięki za odpowiedź.
>>i między nim a otoczeniem nie było wymiany energii czyli różnicy temperatur.
>Ale to raczej się nie zdarza, bo różnice temperatur między obiektami (a nawet minimalne różnice na poziomie jednego obiektu) zawsze jakieś będą, chociażby na poziomie atomowym. No chyba, że obiekty osiągną temperaturę zera bezwzględnego. Domyślam się, że to był skrót myślowy z Twojej strony, ale musiałem się do tego odnieść

Moja wypowiedź "...i między nim a otoczeniem nie było wymiany energii czyli różnicy temperatur." potraktuj/przyjmij jako efekt pewnego zdarzenia, jak wszystko na świecie mającego swój początek. Wyobraziłem sobie obiekt swobodnie "podróżujący" w przestrzeni na tyle już długo, że jego temperatura jest praktycznie taka sama jak temperatura otoczenia, czyli właśnie tej przestrzeni w jakiej się znajduje. Obiekt jest nieaktywny termodynamicznie, czyli nie ma swoich źródeł energii. Obiekt trafia na swej "drodze" w towarzystwo gwiazdy, która zaczyna go intensywnie napromieniowywać szerokim pasmem promieniowania, ale my tylko rozmawialiśmy o paśmie widzialnym dla oka ludzkiego. To jest ten "początek"/stan poprzedni, jaki miałem na myśli. I dalej sprawa się toczy jak pisaliśmy.
A swoją drogą często można się spotkać z problemem dla niektórych o charakterze filozoficzno egzystencjalnym: "Czy nastąpi kiedyś śmierć termiczna Wszechświata?" Czyli nie ma przepływu żadnej energii bo wszelaka materia ma temperaturę 0oK.
Bo najnowsze badania i obserwacje określają średnią temperaturę Wszechświata na 2,1 oK

Jednak jestem lepszy jak moja reputacja. Cholera! A może gorszy? Najgorsza ta niepewność.
Fizyk (17637 punktów)
> Staram się zrozumieć jak właściwie działa pochłanianie światła przez obiekty oraz jak to się dzieje, że obiekty emitują ciepło pod wpływem światła.

Szczegóły tego procesu są skomplikowane, bo wymagają opisu przy pomocy mechaniki kwantowej, ale w przypadku ciał stałych jest z grubsza tak jak to piszesz używając pojęć mechaniki klasycznej:

> Reasumując, wyobrażam to sobie w ten sposób, że białe światło pada na ciemny obiekt, który pochłania większość promieniowania widzialnego, następuje wzrost energii kinetycznej obiektu (atomy zaczynają mocniej drgać) oraz jednocześnie występuje wyemitowanie fotonów o niższej energii (promieniowanie podczerwone).

Jeżeli jednak chcesz zrozumieć ten proces na poziomie pojedynczych atomów, to użycia mechaniki kwantowej nie da się uniknąć. Film 2 używa w tym celu topornego modelu Bohra, który w zasadzie jest błędny. Lepiej jest wyobrażać sobie, że elektrony w mają kształt chmury, tzn. elektron jako cząstka gdzieś jest w tej chmurze ale nie wiemy gdzie. Ponadto te chmury są skwantowane tzn. muszą mieć w stanie stacjonarnym określony kształt i energię (tworzą tzw. orbitale).

Proces pochłaniania światła jest dwustopniowy. Najpierw oscylujące pole elektryczne fali świetlnej wprawia w drgania chmurę elektronową (nie jest ona już w stanie stacjonarnym) co prowadzi do zmiany jej kształtu na bardziej odległy od jądra orbital, a więc też o większej energii potencjalnej (stan wzbudzony). Z fali elektromagnetycznej został pochłonięty kwant energii (foton).

Następnie stan wzbudzony powraca do równowagi energetycznej. W przypadku ciała stałego nadwyżka energii chmury elektronowej zostaje szybko przekazana (w ciągu pikosekund) ruchowi jąder atomowych. Odbywa się to przez odziaływania elektrostatyczne elektronów z jądrami prowadzących do nowej równowagi termodynamicznej w temperaturze zwiększonej przez kwant światła.

Natomiast w przypadku swobodnego atomu wzbudzona chmura elektronowa nie może przekazać swej energii jądru, bo złamałoby to zasadę zachowania pędu. Jedyną drogą jest emisja jednego lub kilku fotonów, co jest znacznie powolniejszym procesem, w skali nanosekund. Tak powstają linie widmowe emitowane przez świetlówki, fajerwerki i gwiazdy.
20-09-2020 20:01 
 Ocena 1 na 1
Arael (64 punktów)
>> Staram się zrozumieć jak właściwie działa pochłanianie światła przez obiekty oraz jak to się dzieje, że obiekty emitują ciepło pod wpływem światła.
>Szczegóły tego procesu są skomplikowane, bo wymagają opisu przy pomocy mechaniki kwantowej, ale w przypadku ciał stałych jest z grubsza tak jak to piszesz używając pojęć mechaniki klasycznej:
>> Reasumując, wyobrażam to sobie w ten sposób, że białe światło pada na ciemny obiekt, który pochłania większość promieniowania widzialnego, następuje wzrost energii kinetycznej obiektu (atomy zaczynają mocniej drgać) oraz jednocześnie występuje wyemitowanie fotonów o niższej energii (promieniowanie podczerwone).
>Jeżeli jednak chcesz zrozumieć ten proces na poziomie pojedynczych atomów, to użycia mechaniki kwantowej nie da się uniknąć. Film 2 używa w tym celu topornego modelu Bohra, który w zasadzie jest błędny. Lepiej jest wyobrażać sobie, że elektrony w mają kształt chmury, tzn. elektron jako cząstka gdzieś jest w tej chmurze ale nie wiemy gdzie. Ponadto te chmury są skwantowane tzn. muszą mieć w stanie stacjonarnym określony kształt i energię (tworzą tzw. orbitale).
>Proces pochłaniania światła jest dwustopniowy. Najpierw oscylujące pole elektryczne fali świetlnej wprawia w drgania chmurę elektronową (nie jest ona już w stanie stacjonarnym) co prowadzi do zmiany jej kształtu na bardziej odległy od jądra orbital, a więc też o większej energii potencjalnej (stan wzbudzony). Z fali elektromagnetycznej został pochłonięty kwant energii (foton).
>Następnie stan wzbudzony powraca do równowagi energetycznej. W przypadku ciała stałego nadwyżka energii chmury elektronowej zostaje szybko przekazana (w ciągu pikosekund) ruchowi jąder atomowych. Odbywa się to przez odziaływania elektrostatyczne elektronów z jądrami prowadzących do nowej równowagi termodynamicznej w temperaturze zwiększonej przez kwant światła.
>Natomiast w przypadku swobodnego atomu wzbudzona chmura elektronowa nie może przekazać swej energii jądru, bo złamałoby to zasadę zachowania pędu. Jedyną drogą jest emisja jednego lub kilku fotonów, co jest znacznie powolniejszym procesem, w skali nanosekund. Tak powstają linie widmowe emitowane przez świetlówki, fajerwerki i gwiazdy.
>

Dzięki, opisałeś to na tyle przystępnym językiem, że rozumiem to odrobinę lepiej
23-09-2020 02:48 
 Ocena-1 na 1
chillyshotorbitus (729 punktów)
>>> Staram się zrozumieć jak właściwie działa pochłanianie światła przez obiekty oraz jak to się dzieje, że obiekty emitują ciepło pod wpływem światła.

>> Szczegóły tego procesu są skomplikowane, bo wymagają opisu przy pomocy mechaniki kwantowej, ale w przypadku ciał stałych jest z grubsza tak jak to piszesz używając pojęć mechaniki klasycznej:

Szczegoly tego procesu sa proste (jak cala fizyka oparta o zasade BYC MUSI), tylko szarlatani tlumacza swoje zmyslone/urojone rewelacje w oblakany i zawily sposob (Ty je jedynie copy/paste powielasz oglupiajac mniej lub bardziej swiadomie spoleczenstwo).

Jadro pochlania energie (zwieksza sie poziom energetyczny) ROZSZERZA SIE PRZESTRZEN, elektron (w najprostszym schemacie) zostaje odepchniety na dalsza orbite zgodnie z modelem Bohra, przez co powieksza sie objetosc substancji (jej poszczegolnych atomow).

Kilka slow od optyka:

www.youtube.com/watch?v=yqO1FXuPAto#t=19m13s

Poniewaz elektron nie zostal poza atom zupelnie wypchniety chce on powrocic niczym rozciagnieta sprezyna na swa pierwotna orbite co znow powodowac musi "wyrzucenie" nadmiaru energii/masy/kaloryka EMISJE (pierwotnego/podstawowego budulca masy) z jadra(dominanta/gwiazdy ukladu).

Strzalka na dole:



(odleglosc elektronu od jadra -> PRZESTRZEN tozsama jest, opisana/okreslona poziomem energetycznym ..wiec gdy elektron zbliza sie do centrum obnizyc musi sie rowniez poziom energetyczny <- podstawy chlodnictwa, stanow skupienia, optyki, nadprzewodnictwa, wiazan/reakcji chemicznych, wyjasnienie emisji fotoelektrycznej, efektu Comptona)

>>> Reasumując, wyobrażam to sobie w ten sposób, że białe światło pada na ciemny obiekt, który pochłania większość promieniowania widzialnego, następuje wzrost energii kinetycznej obiektu (atomy zaczynają mocniej drgać) oraz jednocześnie występuje wyemitowanie fotonów o niższej energii (promieniowanie podczerwone).

>> Jeżeli jednak chcesz zrozumieć ten proces na poziomie pojedynczych atomów, to użycia mechaniki kwantowej nie da się uniknąć. Film 2 używa w tym celu topornego modelu Bohra, który w zasadzie jest błędny. Lepiej jest wyobrażać sobie, że elektrony w mają kształt chmury, tzn. elektron jako cząstka gdzieś jest w tej chmurze ale nie wiemy gdzie. Ponadto te chmury są skwantowane tzn. muszą mieć w stanie stacjonarnym określony kształt i energię (tworzą tzw. orbitale).

Pojecie orbitalu w strukturze wieloelektronowej...jak to wyjasnil pewien znany chemik redaktor naczelny pisma "Foundation of chemistry) w odpowiedzi na rewelacje Nature ...

(prof. Pawel Zeidler i zaraz po warto posluchac dr Andrzej Kolezynski)
www.youtube.com/watch?v=s2bkSIwX-5w#t=34m14s

...cyt: NIE MA ZADNEGO SENSU.

(bez klasycznej perspektywy traci sens rowniez nie tylko tablica Mendelejewa/budowa pierwiastkow ale i teoria elektrycznosci/powloki walencyjne w przewodnikach, spojne logicznie modele wiazan chemicznych, kationow, anionow, wszelkich reakcji itd)

Dodac nalezy ze orbitale to wylacznie wymysl, obliczenie matematyczne (wysnute z "wniosku" ze elektron jest "fala", nie czastka) nigdy nie poparte zadnym badaniem ani obserwacja empiryczna (nie wynikle z widzenia). Urojenie ktore nie dosc ze nic nie wyjasnia to cala logiczna teorie przemienia w paradoksalny koszmar, ktorego nie da sie zrozumiec (tak jak zadnych bredni).

Samego atomu nikt poki co nie widzial , wiec gdybanie o jakis jajowato - balonowatych orbitalach w wewnetrznej strukturze atomu to jedynie sfera pseudonaukowej matematycznej basni.

>> Proces pochłaniania światła jest dwustopniowy. Najpierw oscylujące pole elektryczne fali świetlnej wprawia w drgania chmurę elektronową (nie jest ona już w stanie stacjonarnym) co prowadzi do zmiany jej kształtu na bardziej odległy od jądra orbital, a więc też o większej energii potencjalnej (stan wzbudzony). Z fali elektromagnetycznej został pochłonięty kwant energii (foton).

Yy .. chmure elektronowa ? wprawia w drgania ? A to ponoc cale atomy "wibruja kinetycznie" pod wplywem energii.

>> Następnie stan wzbudzony powraca do równowagi energetycznej. W przypadku ciała stałego nadwyżka energii chmury elektronowej zostaje szybko przekazana (w ciągu pikosekund) ruchowi jąder atomowych.

I jadra tez drgaja kinetycznie ?

A gdzie wyjasnienie CZEMU STAN WZBUDZONY POWRACA DO ROWNOWAGI ? ..bo cyt "nadwyżka energii chmury elektronowej zostaje szybko przekazana (w ciągu pikosekund) ruchowi jąder atomowych" ? ..sory ale z wyjasnieniem owa bajeczka nie ma nic wspolnego.

>> Odbywa się to przez odziaływania elektrostatyczne elektronów z jądrami prowadzących do nowej równowagi termodynamicznej w temperaturze zwiększonej przez kwant światła.

A no teraz juz wszystko wiadome !

(wzorcowy przyklad szczytowego poziomu oblakania : D )

>> Natomiast w przypadku swobodnego atomu wzbudzona chmura elektronowa nie może przekazać swej energii jądru, bo złamałoby to zasadę zachowania pędu. Jedyną drogą jest emisja jednego lub kilku fotonów, co jest znacznie powolniejszym procesem, w skali nanosekund. Tak powstają linie widmowe emitowane przez świetlówki, fajerwerki i gwiazdy.
>>

>Dzięki, opisałeś to na tyle przystępnym językiem, że rozumiem to odrobinę lepiej
>

Nic nie zrozumiales bo raz ze tam zadnego wyjasnienia nie ma, a po drugie (bez owijania w bawelne) sa to kompletne bzdury pozbawione sensu, bezmyslnie przekalkowane urojenia autorytetow zza oceanu ktorych nie da sie zrozumiec.
.
smailing v (21 punktów)
>Staram się zrozumieć jak właściwie działa pochłanianie światła przez obiekty oraz jak to się
>dzieje, że obiekty emitują ciepło pod wpływem światła.
>Poniżej umieszczam linki do filmów, które pozwoliły mi w pewnym stopniu zrozumieć te zagadnienia,
>ale nie jestem pewien czy wszystko dobrze zrozumiałem, dlatego tworzę ten post.
>Postaram się oprzeć moje pytania o przykłady:
>Załóżmy, że elektron atomu pochłonął foton o energii 7eV i przeskoczył na wyższy poziom
>energetyczny. Czy to jest jednoznaczne z tym, że atom zwiększa wtedy swoją częstotliwość drgania,
>tak jak jest to pokazane na Filmie 1: "What is Heat"?
>Na filmie 2: "Atomic Energy Levels" pokazane jest, że pochłonięty foton o energii 7eV
>jest po pewnym czasie wyemitowany. Może być wyemitowany za jednym razem jako foton o energii 7eV lub
>np. jako trzy fotony o energii 1eV, 2eV oraz 4eV. Który scenariusz odbywa się częściej: wyemitowanie
>jednego fotonu czy raczej częściej następuje wyemitowanie kilku fotonów o niższych energiach?
>Stawiam, że częściej następuje wyemitowanie kilku fotonów o niższych energiach jako promieniowanie
>podczerwone, które odczuwamy jako ciepło.
>Reasumując, wyobrażam to sobie w ten sposób, że białe światło pada na ciemny obiekt, który pochłania
>większość promieniowania widzialnego, następuje wzrost energii kinetycznej obiektu (atomy zaczynają
>mocniej drgać) oraz jednocześnie występuje wyemitowanie fotonów o niższej energii (promieniowanie
>podczerwone).
>Film 1: What is Heat
>youtu.be/_5AZwrTkQNA?t=107
>Film 2: Atomic Energy Levels
>youtu.be/_vK5KPycEvA?t=291


Elektron pod wpływem uderzenia pod odpowiednim kątem o płaszyzne powstaje energia i foton.

Jest to zjawisko kwantowe. Tak np. działa żarówka.
chillyshotorbitus (729 punktów)
>Staram się zrozumieć jak właściwie działa pochłanianie światła przez obiekty oraz jak to się
>dzieje, że obiekty emitują ciepło pod wpływem światła.
>Poniżej umieszczam linki do filmów, które pozwoliły mi w pewnym stopniu zrozumieć te zagadnienia,
>ale nie jestem pewien czy wszystko dobrze zrozumiałem, dlatego tworzę ten post.
>Postaram się oprzeć moje pytania o przykłady:
>Załóżmy, że elektron atomu pochłonął foton o energii 7eV i przeskoczył na wyższy poziom
>energetyczny. Czy to jest jednoznaczne z tym, że atom zwiększa wtedy swoją częstotliwość drgania,
>tak jak jest to pokazane na Filmie 1: "What is Heat"?
>Na filmie 2: "Atomic Energy Levels" pokazane jest, że pochłonięty foton o energii 7eV

Zasadnicza dla zrozumienia zjawiska sprawa.

"Nie zwieksza swojej czestotliwosci drgania" czyli nie zwieksza "energii kinetycznej wibracji bezstratnego ping ponga doskonalego"( <- paradoksalny urojony wymysl przepchniety do oficjalnej nauki przez amerykanskiego szpiega Rumforda sluzacy wylacznie obaleniu teorii Boyla i Lavoisiera, tworcow fizyki/chemii, ktory nie zawiera zadnego mechanizmu transformacji energetycznej z energii swietlnej na mechaniczna, ani nic praktycznie nie wyjasnia)..

...A ZGODNIE Z LOGIKA NIESLA BOHRA ODDALAJAC SIE OD JADRA ELEKTRON ZWIEKSZA PRZESTRZENNA OBJETOSC ATOMU zgodnie z klasycznymi zalozeniami.

Historia modelu :

[ Boyle - www.youtube.com/watch?v=_H5i5DjYPjA&t=9m51s ]
[ Lavoisier - www.youtube.com/watch?v=_H5i5DjYPjA&t=18m31s ]

[esencja/mechanizm Lavoisiera
www.youtube.com/watch?v=_H5i5DjYPjA&t=20m34s ]

[ Rumford - www.youtube.com/watch?v=_H5i5DjYPjA&t=21m15s ]

(atomy powiekszaja sie i kurcza pod wplywem dostarczanej lub emitowanej masy=energii - fotonu, kaloryka, pradu-strumienia elektronow)

Owo "wypchniecie", skok elektronu Bohra jest przyczyna/mechanizmem efektu wyrzutu fotoelektrycznego, generalnie emisji.. ale tlumaczy rowniez stany skupienia, nadprzewodnictwo, chlodnictwo, termodynamike i wiele innych...

(sekcja po rozszerzajacych sie przestrzennie galaktykach, gwiazdach, planetach rowniez koncentrujacych materie w jadrze)

www.racjonalista.pl/forum.php/s,812706

.

Wróć do listy wątków działu Nauka
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować

  

Zaloguj przez OpenID..
Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..

Szukaj na Forum  Przewodnik  Regulamin i instrukcja obsługi Forum  Kolegium Moderatorów

 


[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365