¿Es el espectro electromagnético discreto?

Question

Estoy empezando a aprender física y tengo una pregunta (que probablemente sea estúpida).

Aprendí que los niveles de energía que puede tener el electrón ligado son discretos. También aprendí que cuando un electrón hace la transición de un nivel a otro, se crea un fotón con una longitud de onda (energía) específica y se libera en la naturaleza.

Mi pregunta es la siguiente: ¿existen agujeros en el espectro electromagnético, valores de frecuencia que el fotón creado no puede tener?

Answer 1

No, no hay agujeros así en el espectro EM.

Hay otras formas de crear fotones que hacer que los electrones ligados a los átomos pasen de un nivel a otro. (Por ejemplo, se puede crear prácticamente cualquier frecuencia de fotón que se desee acelerando un electrón libre).

Answer 2

Incluso si un fotón es creado por la transición de electrones en un átomo, si el átomo se mueve relativamente al observador, el desplazamiento Doppler cambia la frecuencia. En principio, cualquier frecuencia puede obtenerse así.

Answer 3

Mencionas que los niveles de energía de un electrón ligado son discretos. ¿Has considerado los niveles de energía de un electrón no ligado? En este caso, los niveles de energía no son discretos, sino continuos y pueden adoptar cualquier frecuencia.

Answer 4

Las otras respuestas son correctas, pero creo que pasan por alto un punto importante.

Los niveles de energía no son realmente discretos, porque:

• Las frecuencias no están exactamente definidas . Debido al principio de incertidumbre de Heisenberg, la ubicación y la frecuencia de un fotón no pueden determinarse con exactitud. Por lo tanto, la emisión (y la absorción) no se produce en una frecuencia exacta, sino en un rango finito de frecuencias. Esto se denomina ensanchamiento natural .

• Además, las moléculas no existen de forma aislada. Chocan con otras moléculas, lo que también modifica los niveles de energía. Esto se llama ampliación de la presión .

• A continuación, las moléculas no están inmóviles, sino que se mueven rápidamente. Esto también hace que los niveles de energía (líneas de absorción/emisión) se amplíen. Esto se denomina ensanchamiento térmico .

Las dos últimas son mucho más fuertes que la primera (al menos en la atmósfera terrestre), pero la primera es también muy fundamental. Los niveles de energía no son realmente discretos. Por tanto, el espectro electromagnético tampoco lo es.