Частота излучения и спектр

[Vallav]

Xey в сообщении #267898 писал(а):

Что определяет форму кривой Планка , видимо не распределение уровней возбужденных атомов. (что то вспоминается о вынужденном излучении)

Форма кривой Планка вообще не зависит от излучателей.
Именно этим она знаменита.
А получилась эта кривая у Планка только после того,
как он предположил, что ЭМ излучение в пространстве -
дискретно.

[Xey]

Vallav в сообщении #267942 писал(а):

он предположил, что ЭМ излучение в пространстве -
дискретно.

Да , но как об этом узнают эти самые излучатели. Атомы независимы. У них есть вероятности перейти на один из более низких уровней.
Что заставляет перейти именно на тот уровень, энергия которого соответствует частоте излучения, которой в данный момент не хватает в излучении.

причем, пусть излучает поверхность, а не АЧТ, где возможна обратная связь.

[nestoklon]

Xey в сообщении #267961 писал(а):

Да , но как об этом узнают эти самые излучатели. Атомы независимы. У них есть вероятности перейти на один из более низких уровней.
Что заставляет перейти именно на тот уровень, энергия которого соответствует частоте излучения, которой в данный момент не хватает в излучении.

Какая разница? Есть равновесие между полем и материей. Если материя (абсолютно чёрное тело) нагрето до какой-то температуры, считаем что поле "нагрето" до той же температуры. И всё. К чёрту подробности.
Заставляет то же, что заставляет энергию переходить от тёплого к холодному. Казалось бы, откуда тёплое тело знает сколько конкретно энергии отдать холодному?

А если вы предположите, что атомы независимы, всё. Тепловое равновесие невозможно. Вы можете получить линию, можете сделать лазер. Но планковского спектра не получите.

[Xey]

nestoklon в сообщении #267962 писал(а):

Если материя (абсолютно чёрное тело) нагрето до какой-то температуры,

А если не АЧТ (обратной связи нет). Излучает поверхность металла (тоненький слой). Электрон свалился, фотон улетел его никто и не видел. И следующий атом испустит, что захочет ?

Какой механизм заставляет определенный процент атомов прыгать на один уровень , а другие соответственно на другие уровни?

[photon]

Xey в сообщении #267967 писал(а):

А если не АЧТ

То и излучение будет отлично от излучения АЧТ.

[Vallav]

Xey в сообщении #267967 писал(а):

[А если не АЧТ (обратной связи нет). Излучает поверхность металла (тоненький слой). Электрон свалился, фотон улетел его никто и не видел. И следующий атом испустит, что захочет ?

Какой механизм заставляет определенный процент атомов прыгать на один уровень , а другие соответственно на другие уровни?

Между АЧТ и не АЧТ разница только в одном -
в случае АЧТ - то, что оно излучает, и есть равновесное
тепловое излучение, если же не АЧТ, то оно излучает
разницу между равновесным тепловым и тем, что отразилось и прошло сквозь тело.

Рассмотрение на уровне отдельных атомов - не катит.
Это ведь термодинамика.

[Xey]

nestoklon в сообщении #267962 писал(а):

Если материя (абсолютно чёрное тело) нагрето до какой-то температуры, считаем что поле "нагрето" до той же температуры.

Если твердое тело нагрето, значит его атомы колеблются около положений равновесия.
Частота колебаний должна бы определяться массой атома и жесткостью оболочек.
Видимо есть статистическое распределение по амплитуде колебаний ( с учетом квантования энергии).
Внешние оболочки перекрываются , поэтому мельтешение атомов можно назвать столкновениями очень условно. Это мельтешение возбуждает электроны. Видимо очень сильно , потому что длинновоновое излучение , свойственное малым температурам, возможно при переходе с высокого уровня на уровень чуть пониже.

Почему электроны не сваливаются на самый нижний уровень с излучением коротковолновых фотонов ?
Откуда такая кривая?

-- Пт дек 04, 2009 18:05:13 --

photon в сообщении #267972 писал(а):

То и излучение будет отлично от излучения АЧТ.

Скорее всего будет серое. Та же кривая, только пониже.

[nestoklon]

Xey в сообщении #267977 писал(а):

Если твердое тело нагрето, значит его атомы колеблются около положений равновесия.
Частота колебаний должна бы определяться массой атома и жесткостью оболочек.
Видимо есть статистическое распределение по амплитуде колебаний ( с учетом квантования энергии).
Внешние оболочки перекрываются , поэтому мельтешение атомов можно назвать столкновениями очень условно. Это мельтешение возбуждает электроны. Видимо очень сильно , потому что длинновоновое излучение , свойственное малым температурам, возможно при переходе с высокого уровня на уровень чуть пониже.

Почему электроны не сваливаются на самый нижний уровень с излучением коротковолновых фотонов ?
Откуда такая кривая?

Так. Я пишу ещё раз, а вы внимательно читаете. Договорились?
Итак, кривая получена в предположении одной температуры излучения и тела, которое излучает. Одна температура означает полное равновесие. Равновесие означает, что считать атомы не зависящими от излучения нельзя. Таким образом, атомы излучают, "подстраиваясь" под излучение.
Если, как вы хотите, электроны свалятся на самый нижний уровень, температура электронов будет равна нулю. Если температура излучения больше нуля, то оно (излучение) будет забрасывать электроны на вышележащие уровни.

Вы пытаетесь представить процесс излучения как "выстрелил и забыл". Это ошибка, так как такое рассмотрение подразумевает только неравновесные процессы излучения. Планковский спектр получен в предположении равновесия, несовместным с вашим рассмотрением.

[Xey]

nestoklon в сообщении #267987 писал(а):

Таким образом, атомы излучают, "подстраиваясь" под излучение.

Т.е. излучение отсасывает энергию от сильно возбужденных атомов постепенно, небольшими порциями (от слабо возбужденного небольшую порцию "не оторвать" ). Для этого видимо пришлось ввести понятие вынужденного излучения.
А излучение имеет такое спектральное распределение потому, что это наиболее вероятное статистическое распределение фотонов по частотам, при данной температуре.

И это было трудно объяснить?

[Yakov-Chin]

PapaKarlo в сообщении #267838 писал(а):

Это просто Ваша интуиция говорит так, или у Вас есть серьезные основания (например, экспериментальные данные или очевидные противоречия в теории) не доверять интерференции?

А, интуиции конечно мало?

[nestoklon]

Xey в сообщении #268012 писал(а):

Для этого видимо пришлось ввести понятие вынужденного излучения.

Не совсем. Вынужденное излучение это про другое (когда становится важной статистика собственно фотонов). Наш случай с точностью до наоборот. Если где-то плотность излучения меньше равновесной, вполне естественно что атомы "захотят" светить именно "туда", а не туда где и так с плотностью излучения "всё в порядке".

Xey в сообщении #268012 писал(а):

И это было трудно объяснить?

Ну вообще мысль нетривиальная. К тому же, с ходу бывает нелегко понять, где конкретно у собеседника возникло непонимание. Тут был именно этот случай.

[Xey]

nestoklon в сообщении #268023 писал(а):

Вынужденное излучение это про другое (когда становится важной статистика собственно фотонов). Наш случай с точностью до наоборот. Если где-то плотность излучения меньше равновесной, вполне естественно что атомы "захотят" светить именно "туда", а не туда где и так с плотностью излучения "всё в порядке".

Я за это время немного подкорректировал предыдущее сообщение. И кажется наоборот с сторону усиления роли вынужденного излучения. Только оно может заставить атом не сбрасывать сразу всю энергию, а сбрасывать частями (квантами).

Кажется в том и была новизна , что атом излучает имеющуюся энергию квантами (не сразу всю).

[PapaKarlo]

Yakov-Chin в сообщении #268016 писал(а):

А, интуиции конечно мало?

Для гипотезы - может быть, и достаточно, для теории - мало. А для просто сомнений достаточно желания сомневаться.

[Xey]

Хотелось бы еще узнать о статистическом распределении атомов твердого тела по амплитудам колебаний , для данной температуры.

-- Пт дек 04, 2009 21:27:29 --

PapaKarlo в сообщении #268025 писал(а):

А для просто сомнений достаточно желания сомневаться.

Сомнения можно развеять экспериментом. Длины волн спектральных ламп (они еще применяются) измеряют сравнением с эталонной на интерферометре (часто перемещения).
На этих приборах сравнивали и длины волн двух стабилизированных лазеров , которые параллельно сравнивались и гетеродинированием.

Результаты совпадали в пределах неопределенностей. В принципе можно найти статьи.

[nestoklon]

Xey в сообщении #268024 писал(а):

Только оно может заставить атом не сбрасывать сразу всю энергию, а сбрасывать частями (квантами).

Вы видимо не очень правильно употребляете термин "вынужденное излучение". Не надо "заставлять" атом. Вернее, излучение для этого не чтобы совсем не нужно, но вовсе не обязательно. Если у него будет возможность сбросить, он это сделает. Если будет куда.

Xey в сообщении #268027 писал(а):

Хотелось бы еще узнать о статистическом распределении атомов твердого тела по амплитудам колебаний , для данной температуры.

Хитрость в том, что если у нас есть несколько небольших характерных частот, мы уже сможем устроить релаксацию излучения до планковского спектра при заданной температуре. Так что не очень важно, какие именно частоты мы имеем.