Hay una pregunta relacionada sobre este sitio aquí: ¿por Qué el vidrio es transparente? Lo que explica que el vidrio es transparente porque los átomos en el cristal tienen grandes diferencias de energía entre los niveles de energía y los fotones de la luz visible no tienen la energía suficiente para excitar los electrones de un nivel de energía a otro. Considerando, que los electrones en los átomos de la mayoría de las otras sustancias que pueden estar emocionado por lo que el fotón es absorbido. Pero mi pregunta es, ¿por qué no estos electrones excitados regresar a su estado original el nivel de energía y la liberación de un fotón en la dirección que el original de fotones estaba de viaje, lo que permite a la luz pasar a través del objeto? Edit: no me había dado cuenta antes de que esta exactamente la misma pregunta que se había hecho antes en este sitio aquí: ¿por Qué no todos los objetos transparentes? Así que, voy a aclarar mi pregunta un poco más. Las respuestas a la pregunta vinculada decir que la energía del electrón excitado se pierde lo que la luz es re emite en forma de ondas con mayor longitud de onda que no podemos ver. Me gustaría saber exactamente cómo el electrón pierde energía. Una respuesta a la pregunta vinculada a los estados que la energía que se pierde en el entramado de las vibraciones, pero me gustaría saber exactamente cómo un electrón excitado todavía unido al átomo puede transferir su energía a la celosía de las vibraciones.
- ¿Por qué ' t todos objetos transparentes? (2 respuestas )
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Cuando un átomo o una molécula absorbe un fotón, se entra en un estado excitado; cada estado excitado tiene una vida media.
Cuando el átomo o molécula vuelve a la tierra estado en el que se puede emitir un fonón (vibraciones), o puede caries a través de múltiples niveles; en este caso hay varios fotones, es decir, con diferentes longitudes de onda.
En el caso de que la absorbe y emite fotones tienen la misma longitud de onda, el nuevo fotón es emitido en un tiempo aleatorio y dirección aleatoria.
Así que hay cuatro cosas que romper la imagen: la pérdida de fotones que son transformadas en vibraciones (calor), o que cambian de color (longitud de onda) o de ser invisible (infrarrojos), retrasos en el momento que se rompe la coherencia de la imagen (similar a un espejo ondulado o agua), y direcciones al azar.
La última, las direcciones al azar, rápidamente destruye la intensidad de la transmisión de la imagen, generando un fondo aleatorio.
Para los curiosos como cómo un medio transparente transmite una imagen, y por qué la luz se ralentiza en el interior (pero se reanuda la velocidad cuando las hojas), he repetido mi anterior respuesta a esta pregunta:
Los materiales transparentes (vidrio, aire) transmitir imágenes; si la imagen está distorsionada o borrosa, sabemos que el material es la alteración de la coherencia de la información óptica. Es decir, lo que comenzó en el principio no ha llegado, todo al mismo tiempo. Con suficiente distorsión de la imagen se pierde completamente.
Entonces, ¿qué se requiere para que un medio transparente con éxito transmitir una imagen? Dado que la luz es una onda, el medio transparente debe preservar la coherencia de la información de fase de la luz. En un típico vaso de la fase de frente es ligeramente retardado mientras viaja a través del vidrio; este retraso está codificado en el índice de refracción, $n = c/v$.
Si el material absorbe parte de las frecuencias, el material parece ser de color; un fotón es absorbido (dependiendo del nivel de energía de la estructura) puede ser re-emitida, pero esto será en (a) un tiempo aleatorio posterior, y (b) en una dirección aleatoria. No hay ninguna imagen de este color! Hay una excepción: la emisión estimulada, que es la clave para la construcción de un láser. Pero esto no es cómo se transmiten imágenes en un material pasivo.
El proceso que transmite las imágenes se puede resumir como Coherente Dispersión: Coherente, porque de lo contrario la integridad de la imagen se reduce; Adelante, porque la imagen que se transmite en esta dirección, a través del material; y de Dispersión, el restante disponible generalizada mecanismo en el nivel cuántico.
El resultado es muy parecido a la Huygen la wavelet modelo para la transmisión de la luz: los fotones son las ondas que se dispersan de manera coherente, y porque es coherente, son capaces de interferir tanto de manera constructiva y destructiva para mantener la coherencia de la fase general frente.
Es la interferencia que se ralentiza la velocidad de fase a través de a través del material; el individuo fotones seguir para "mover" a la velocidad de la luz, $c$, pero el efectivo movimiento de la fase de frente es más lento.
Richard Feynman, dedica algún tiempo a esta en sus conferencias sobre la QED: La Extraña Teoría de la Luz y la Materia
