Что происходит с видимым светом, который вещество не отражает на атомарном уровне?

Допустим, у нас есть синий непрозрачный материал. Если бы на этот материал падал белый свет, синий свет поглощался бы электронами, и электроны переходили бы в более высокое энергетическое состояние, а затем электроны возвращались бы в исходное состояние (игнорируя любые другие состояния, в которые они могли бы перейти). - излучая этот свет, материал кажется голубым, но что происходит с остальным светом? Остальной свет поглощается молекулярными связями и превращается в тепло?

Синий материал отражает синее излучение и поглощает красное и т. д. В этом отражении не участвует атомная абсорбция. В общем, твердое тело плохо описывается атомной физикой. Нам нужно понять его межатомную или молекулярную структуру, чтобы описать взаимодействие со светом.
Интересно, то есть электроны в атомах/молекулах голубого материала взаимодействуют с фотонами, но не переходят на другой энергетический уровень, а просто «отбрасывают» фотон и переизлучают его? Не связано ли это с тем, что энергия фотона не соответствует никаким доступным уровням энергии для электронов?
Уровни энергии в атомах приятны и дискретны, но когда два атома с одинаковыми уровнями энергии взаимодействуют, они влияют друг на друга. Каждая пара вырожденных, т.е. равных энергетических уровней расщепляется на два уровня неравной энергии. Дискретный спектр теперь выглядит намного сложнее. Три, четыре, пять и т. д. атомов будут расщеплять эти уровни все дальше и дальше. К тому времени, когда у нас есть макроскопическое твердое тело, эти «леса» энергетических уровней становятся непрерывными энергетическими полосами. Становится бессмысленным говорить об атомных состояниях. Твердое тело ведет себя иначе и гораздо сложнее, чем его атомы.
@CuriousOne то, что вы говорите, правильно, но в комментарии ОП он или она не упоминает атомы. Этот комментарий верен: синий свет отражается, потому что нет уровней энергии, которые могли бы его поглотить.
@garyp: Это в заголовке, и ОП уже задавал аналогичный вопрос. Я просто пытаюсь заставить его думать о проблеме в более широком контексте, чем атомная физика.

Ответы (1)

Я не уверен, что ты имеешь в виду под "остатками синего света". В основном, когда низкоэнергетический свет проходит через материю, могут произойти три вещи.

  1. Абсорбция и ремиссия. Свет возбуждает моду без дисперсии, как в примере с электронным энергетическим состоянием, в этом случае свет будет чаще всего переизлучаться на той же длине волны. Вы можете определить точное распределение с помощью модели Бора-Дирака (модель Бора с релятивистскими поправками).

  2. Абсорбция и диспергирование. Свет может возбуждать фононные моды, которые рассеиваются и нагревают объект.

  3. Наконец, свет может проходить сквозь материал и вообще не взаимодействовать с объектом.

вы пропустили упоминание об упругом рассеянии, которое не является переизлучением.
Интересно, спасибо за ваш комментарий, Анна, я обновлю ответ, когда у меня будет более четкая картина. Меня всегда учили верить, что свет не может изменить направление, не поглощаясь и не излучаясь... следствие относительности. Если кто-то хочет вычислить угловое распределение света в конечном состоянии после бомбардировки материала фотонами, не правда ли, что мы суммируем диаграммы, на которых свет поглощается, с диаграммами, на которых свет не поглощается? Другими словами, каковы наблюдаемые и расчетные различия между поглощением + переизлучением и упругим рассеянием?
поглощение и переизлучение предполагают наличие квантованных уровней связанной энергии. Упругое рассеяние происходит за пределами поля всего атома/молекулы/решетки.
Что происходит с видимым светом, который вещество не отражает на атомарном уровне?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v