Квантовая механика. Как это понять?

[Sashamandra]

Квантовая механика утверждает:
1) свет с частотой ν может передать энергию атому только равную (или кратную) величине hν.
2) атом может поглотить энергию света только соответствующую переходам между стационарными состояниями атома (которых не более, чем счетное число).

Отсюда следует, что монохроматический свет в общем случае не будет поглощаться атомом.

[warlock66613]

И?

[Outer]

А в чём проблема, атом поглощает сколько ему надо (часть энергии фотона), лишнее переизлучает.

[pppppppo_98]

Sashamandra в сообщении #1630596 писал(а):

Отсюда следует, что монохроматический свет в общем случае не будет поглощаться атомом.

одним атомом, после насыщения поглощения да, а 10^23 атомов запрсто. Собственно это уже наблюдается - не с атомами а с молекулами воды в атмосфере в отношении дальнего ИК... Там как рах происходит насыщение поглощения (атмосфера непрозрачна для определенной части спектра - и по сему длина свободного пробега излучения значительно меньше толщины атмосферы 10 км, фотоны быстро перепоглащаются), поэтому колебания концентрации водяного пара в атмосфере в разы (а в наших палестинах и десятки раз) не приводит к существенному росту парникового эффекта. И обратное же явление является причиной что наша Северо-Восточная Сибирь с Дальним востоком явялется одним из холодильников мира - водяного пара в сухом холодном климате мало, и парниковое одеяло хлипкое

[Cos(x-pi/2)]

Outer в сообщении #1630599 писал(а):

А в чём проблема, атом поглощает сколько ему надо (часть энергии фотона), лишнее переизлучает.

Outer, нет. Атом не поглощает монохроматического света, если частота света не соответствует переходу атома между стационарными состояниями (и если она не настолько высока, что свет способен ионизовать атом).

Так это и надо понимать: у атома дискретный спектр поглощения.

[pppppppo_98]

Outer в сообщении #1630599 писал(а):

А в чём проблема, атом поглощает сколько ему надо (часть энергии фотона), лишнее переизлучает.

такие процессы тоже возможны... Но сечение(вероятность) поглощения часто и густо имеет резонансный характер, то есть огромный максимум в зоне энергии приближенных к энергии перехода, и быстрое затухание за пределами узкой зоны

-- Пт фев 23, 2024 01:27:59 --

Иллюстрация

Это график сечения взаимодеясвия рентгена и меди в зависимости от длины волны... Хорошо видно два порога L линия слева и K линия справа... На РФА анализаторах, при сдаче металлолома можете видеть пистолеты, быстро определяют чо за металлы в какой концентрации(тут уже нужна методика пробоотбора и пробоподготовки) по подобным спектрам

-- Пт фев 23, 2024 01:31:43 --

Cos(x-pi/2) в сообщении #1630603 писал(а):

если частота света не соответствует переходу атома между стационарными состояниями (и если она не настолько высока, что свет способен ионизовать атом).

да и опять же из физики атмосферы - полосы поглощения кмслорода и азота в ультрафиолетовой части спекта, поэтому солнечный свет спокойнгл проходит все 10 км атмосферы - давая нам хлеб насущный

[Sashamandra]

Я так понимаю, здесь большинство - экспериментаторы, тогда надо рассматривать разреженный газ, а не металлы и проч. Напомню некоторые законы Киргофа:

(1) Твердое тело, жидкость или плотный газ, излучающие свет, будут излучать его на всех длинах волн и таким образом создадут непрерывный спектр; (2) Газ низкой плотности, излучающий свет, будет делать это на определенных длинах волн, и это создаст спектр излучения; и (3) Если свет, составляющий непрерывный спектр, проходит через холодный газ низкой плотности, то результатом будет спектр поглощения.

Проблема понимания состоит в следующем. Рассмотрим один атом, на который падает монохроматический свет с частотой равной энергетическому переходу от стационарного состояния до ближайшего возбужденного. Такой свет поглощается атомом. Теперь рассмотрим монохроматический свет с частотой чуть большей. Такой свет не поглощается атомом, и свет, и атом остаются невозмущенными. Как такое может быть? Каким образом свет перестает взаимодействовать с электроном оболочки атома? Откуда свет знает, что у атома теоретически имеется энергетический уровень, который не соответствует частоте света?

[Dedekind]

Sashamandra в сообщении #1630640 писал(а):

Откуда свет знает, что у атома теоретически имеется энергетический уровень, который не соответствует частоте света?

А почему свет должен что-то знать? Он летит себе и летит. А вот электрон в атоме знает, когда он должен поглощать этот летящий свет, а когда нет.

[talash]

Sashamandra
По идее любые физические явления могут быть поняты интуитивно на качественном уровне. Однако, как работает свет я понять пока не смог. Что значит понять на качественном уровне? Это значит уметь ответить на любые качественные(не требующие сложных количественных рассчётов) вопросы. А вопросов без ответов много. Если интересуетесь фотонами, рекомендую посмотреть темы:

topic151511.html
topic152457.html
topic74070.html

[pppppppo_98]

Sashamandra в сообщении #1630640 писал(а):

Теперь рассмотрим монохроматический свет с частотой чуть большей. Такой свет не поглощается атомом, и свет, и атом остаются невозмущенными. Как такое может быть?

а чо не может... вы вон на графики посмотите - сечение падает на порядки при небольшом отходе от резонансной частоты

-- Пт фев 23, 2024 19:10:05 --

Sashamandra в сообщении #1630640 писал(а):

Каким образом свет перестает взаимодействовать с электроном оболочки атома?

не перестает вероятность низкая

Sashamandra в сообщении #1630640 писал(а):

Откуда свет знает, что у атома теоретически имеется энергетический уровень, который не соответствует частоте света?

в природе все про всех известно заранее ... всем , кроме человека... вот такая вот селяви

[Sashamandra]

Цитата:

А вот электрон в атоме знает, когда он должен поглощать этот летящий свет, а когда нет.

Если электрон а атоме помимо электромагнитного взаимодействия обладает способностью знать, когда он должен поглощать фотон, а когда нет, то это революция в физике. Как минимум нобелевская премия.

Цитата:

Если интересуетесь фотонами, рекомендую посмотреть темы

Это свойство не фотона, а квантовой механики.

[Dedekind]

Sashamandra в сообщении #1630731 писал(а):

Если электрон а атоме помимо электромагнитного взаимодействия обладает способностью знать, когда он должен поглощать фотон, а когда нет

Это "знание" - следствие электромагнитного взаимодействия.

Sashamandra в сообщении #1630731 писал(а):

то это революция в физике. Как минимум нобелевская премия.

Это верно. Только произошла эта революция лет 100 назад, когда придумали квантовую механику:) И кучу нобелевок, само собой, за это раздали.

[Sashamandra]

Цитата:

Это "знание" - следствие электромагнитного взаимодействия.

Об этом и вопрос. Дайте мне, пожалуйста, ссылку на литературу, где это "знание" выводится из законов квантовой механики. Я уверен, что такого вывода нет, а вводится как постулат. Буду рад, если ошибаюсь.

[Dedekind]

Sashamandra
Начните с решения уравнения Шредингера для атома водорода. В сети куча ссылок, да и практически в любом учебнике по КМ есть.

-- 24.02.2024, 14:23 --

Sashamandra в сообщении #1630739 писал(а):

Я уверен, что такого вывода нет, а вводится как постулат.

Вначале так и было, Бор ввёл такой постулат. Но потом этот же результат был получен из более фундаментальных принципов: уравнения Шредингера (и его релятивистских аналогов).

[Sashamandra]

Цитата:

Начните с решения уравнения Шредингера для атома водорода

Вы, кажется, не понимаете, о чем речь. Речь идет не о стационарных и квазистационарных состояниях атома, а о возбуждении атома внешним полем, в данном случаем монохроматической волной. Это динамическая задача. Она сложнее задачи рассеяния, не говоря уже о стационарных состояниях.

Цитата:

этот же результат был получен из более фундаментальных принципов

Где?