¿Por qué cada fotón individual tiene una baja cantidad de energía? Estoy golpeado por fotones durante todo el día y me parece increíble que yo no soy vaporizado.
¿Simplemente soy físicamente demasiado grande para los fotones perjudicarme mucho, o tal vez el campo magnético terrestre filtra suficiente causas perjudiciales como los rayos gamma?
Individuales de los fotones son muy pequeñas y no tienen mucha energía.
Si usted pone un montón de ellos juntos en un mismo lugar, puedes lastimar a alguien por un simple suministro de energía suficiente para derretir un objeto (pregunte a cualquier espía en una mesa debajo de un haz de láser).
Hay otro muy extraña característica de los fotones. Aunque muchos de ellos pueden proporcionar una gran cantidad de energía y de calor de un objeto, que toma un individuo fotón de energía suficiente para romper un enlace químico. Así, mientras que una sola de alta energía de los fotones ultravioleta puede romper una molécula en su piel y causar daño, mil millones de menor energía visible fotones golpear el mismo punto en que no puede romper ese single bond. Incluso a pesar de que juntos llevan mucho más energía, es la energía que se entrega en una de fotón único que importa en la química.
Afortunadamente la atmósfera de la Tierra nos protege de los fotones con suficiente energía como para romper la mayoría de los enlaces químicos.
Tengo un poco de no-física de la respuesta para usted. Si me permiten ampliar su pregunta un poco a "¿por qué no la luz de matar o de lo contrario hacer toda la vida en la Tierra imposible", la respuesta es que la Tierra es en lo que nosotros llamamos "la zona habitable".
Si el Sol produce tanta luz o la luz a energías tan elevadas que iba a matar a usted, también sería calentar el planeta, tanto que el agua líquida no sería posible. En este caso, es probablemente razonable argumentar a través del "principio antrópico", que vivimos en un planeta en la zona habitable, porque de lo contrario no podríamos existir para este tipo de preguntas. Nota demasiado que hemos definido la zona habitable, basado en nuestra propia vida de los parámetros para que haya un poco de una circular en la definición de aquí.
Esta pregunta es más interesante de lo que pensaba en un principio. Me gusta. Hay varias partes diferentes de una respuesta a esta pregunta; yo sólo voy a aportar un par que tienen algo en común: nuestros cuerpos (y todo lo demás, no tiene nada que ver con los cuerpos) también emiten fotones tan rápida como la que absorben.
En el macroscópico/térmica escala, hemos radiación de cuerpo negro. A través de la radiación de cuerpo negro, toda la materia emite un espectro continuo de radiación. La distribución de este espectro depende principalmente de la temperatura del objeto. Esta es la razón por objetos colocados en un incendio parecen brillar de color rojo, ya sean de madera o de metal o piedras. Nuestros cuerpos también emiten radiación de esta manera, pero en nuestro temperatura, este espectro en el rango infrarrojo, por lo que no es visible (para los seres humanos-las serpientes pueden ver el calor del cuerpo). Ya que todo lo absorbe y emite fotones de esta manera, hay un equilibrio en el que recibimos tanto energía térmica como se pierde, a pesar de que sólo en un ambiente donde todo está en equilibrio. Cosas calientes como el sol y las luces incandescentes puede tirar de fuera, que es la razón por la que se siente caliente para ir fuera... o estar bajo una lámpara de calor. De todos modos, no te preocupes por llenar demasiado muchos fotones, que te dejan igual de rápido.
En la escala microscópica, tenemos la difícil-a-hechizo fenómeno de fluorescencia. Cuando un fotón es absorbido por un átomo, parte de su energía puede ser reemitted como una baja energía de los fotones. Por supuesto, esto no sucede todo el tiempo, y no sé si es que sucede mucho en nuestros cuerpos. Depende de las propiedades del material. Que es donde tenemos las luces fluorescentes y los pigmentos y los detergentes para ropa detergente fabricantes que en realidad son pigmentos fluorescentes en sus productos, de manera que la ropa emiten más luz visible que físicamente debe mediante la absorción de la luz UV y reemitting en el rango visible. De todos modos, aunque no estoy seguro de si ese principio, en particular, evita la atomización de la pena recordar que no todos los fotones que llega se queda ahí.
Así que, en conclusión, aunque la energía que la luz aporta a nuestro cuerpo (y la tierra) es sustancial (imagino que si no había sol-la radiación es importante!), no vamos a llenar de fotones a reventar. Estamos en equilibrio.
Un general de fotones no es demasiado peligroso. La mayoría de los fotones que nos encontramos tiene el poder para el calor de nuestros cuerpos y no mucho más. El calor que absorben de los fotones diario no es mucho, así que esto es raramente un problema.
Ahora, una cosa interesante acerca de los fotones es que dos fotones de menor energía, para no hacer de un solo fotón de alta energía (frecuencia). Así que un millón de fotones visibles todavía no tienen el mismo efecto que una sola fotones ultravioleta. Por ejemplo, si un determinado enlace químico requiere un UV de fotones a ser roto, el rodaje de una apreciable cantidad de fotones en el que no funciona.
Fotones ultravioletas tienen la capacidad de mutar el ADN y otras moléculas esenciales. Demasiado de él, y es probable que usted va a tener cáncer de piel. Nuestros cuerpos están atentos para ser capaz de lidiar con una pequeña cantidad de radiación UV (que e la experiencia cotidiana), por lo que no suele ser un problema. Si vas a estar fuera en el sol, protector solar, los ayuda a estar doblemente seguro.
Los fotones Gamma pase a la derecha a través de la piel y afectar a otras moléculas en el interior de nuestros cuerpos. De nuevo, nuestros cuerpos se puede tratar con una pequeña cantidad de radiación gamma, pero si es un potente haz de luz (aparte de sobrecalentamiento), muchos químicos esenciales en nuestro cuerpo se descompone en (posiblemente tóxicos) de los fragmentos.
El campo magnético no es eficaz para mantener fuera a los fotones1, pero la atmósfera de la Tierra mantiene la mayoría de UV/radiación gamma. Los astronautas en el espacio especial de la necesidad de filtros en sus trajes espaciales (y en su servicio de transporte) para evitar ser quemado por los rayos cósmicos.
1 Acusado componentes de los rayos cósmicos de alta velocidad muones y varios hadrones asunto se le impidió entrar por tanto el campo magnético y la atmósfera (el efecto combinado provoca las auroras). Estos (y sus productos de desintegración) tienen la capacidad de hacer un poco de daño si se llegó libremente a la superficie.
Uno visible fotón tiene una ridícula cantidad de energía para hacernos daño: alrededor de $2\times10^{-19}$ Julios. Eso es alrededor de 50 000 000 000 000 000 veces menor que la energía de una gota de lluvia que cae sobre su cabeza (0.01 Julios). Pero en un segundo, un haz de luz solar del tamaño de una gota de lluvia que envía $10^{17}$ fotones que hace que sea casi tan poderoso como una gota de lluvia.
Un haz de luz solar o de las gotas de lluvia tienen básicamente el mismo poder. Ambos están hechos de "partículas" (fotones o moléculas de agua) que interactúan con las moléculas de nuestro cuerpo, uno por uno. Un fotón puede interactuar con una molécula aproximadamente, pero eso no es suficiente para causar daño. Cuando el cuerpo las moléculas se golpeó muchas veces, pueden empezar a moverse, y se calientan. Que es lo que podría causar una quemadura de sol. Es sólo una cuestión de cantidad. Añadir 100 o 1000 veces más fotones por segundo que vienen desde el sol, y usted puede comenzar a grabar ...
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