¿Aceleran las cargas la única manera de producir radiación EM? ¿Qué pasa con la gamma del núcleo?

Question

Es la aceleración de los cargos de la única manera de producir la radiación electromagnética?

¿Qué acerca de la radiación gamma emitida desde el núcleo de un átomo? ¿Eso cuenta como la aceleración de los cargos? Cómo?

Hay otras maneras de producir la radiación electromagnética? O son estas las únicas dos maneras?

¿Qué acerca de la colisión de partículas? ¿Qué acerca de la emisión de un fotón como un electrón cae a un menor n estado?

Sería una manera correcta para describirlo (teniendo en cuenta que esto es para los de nivel introductorio, por lo que una comprensión de los conceptos básicos sería útil sin confundir con los detalles):

Todas las formas de radiación electromagnética son producidos por la aceleración de partículas cargadas. La única excepción es la radiación gamma, que se produce a partir del núcleo de los átomos radiactivos.

Sin embargo, tenga en cuenta que algunos de los físicos dirían que la radiación gamma lanzado desde el núcleo de los átomos también implica la aceleración de partículas cargadas (en este caso, los protones en el núcleo).

También tenga en cuenta que es teóricamente posible para acelerar partículas cargadas suficientemente que podría causar la radiación electromagnética en rayos gamma de frecuencias. Muchos creen que este es el mecanismo que hace que los estallidos de rayos gamma.

Sin embargo, estrictamente hablando, de rayos gamma de la frecuencia de la radiación electromagnética causada por un mecanismo de este tipo sería más correctamente llamada "alta frecuencia de la radiación de rayos X", mientras que "los rayos gamma" venir desde el núcleo de un átomo.

Answer 1

La emisión de los fotones de los átomos y núcleos tiene mucho en común. Mientras que el clásico punto de vista de la producción de la radiación consiste en la aceleración de partículas cargadas, o más útil, la segunda vez derivado de un momento dipolar, la mecánica cuántica de la imagen consiste en la evaluación de la expectativa de una perturbación del operador, debido a que el campo electromagnético, entre el final y el inicial de los estados del átomo/núcleo. una.k.una. La Regla de Oro de Fermi

Dado que la longitud de onda de la radiación emitida es generalmente mucho mayor que la que emiten el objeto en cada caso (creo que los fotones de los procesos atómicos con longitudes de onda de la $\sim 10^{-7}$ m nuclear y rayos gamma con longitudes de onda de la $\sim 10^{-13}$ m, luego resulta que es el dipolo eléctrico operador que es más importante (a menos que la mecánica cuántica de selección de las reglas prohíben que una transición a través de la dipolo eléctrico operador).

Una manera clásica de pensar acerca de esto sería considerar la posibilidad de la emisión de la radiación (de los núcleos o átomos) como implicando un resonador (y por lo tanto acelerando) momento dipolar eléctrico. La clásica analogía no funciona en detalle, porque aunque no explica por qué el suelo de los estados de los átomos/núcleos son estables o por qué ciertas transiciones radiativas son prohibidas, o al menos mucho menos probables que otros. En última instancia, para explicar el comportamiento de los fotones y de sus interacciones con los átomos, los núcleos y las partículas, una mecánica cuántica enfoque es necesario.

Answer 2

Técnicamente, tanto la emisión de fotones de un átomo como la emisión de rayos gamma de los núcleos implican la aceleración de las cargas. En ambos casos, las distribuciones de carga se reorganizan en el proceso de emisión EM. Por lo tanto, las cargas se aceleran durante el proceso de emisión. Para los átomos son los electrones que saltan de un orbital de mayor energía a un orbital de menor energía. Para los núcleos, es protones.