Мой вопрос заключается в том, что даже несмотря на то, что фотоны не имеют массы (покоя), излучают ли они внешнюю силу из-за электромагнитного излучения, заставляющего электроны возбуждаться и прыгать на более высокие энергетические оболочки, электроны которых имеют массу, поэтому фотоны могут излучать кинетическую силу? Я новичок, поэтому я хотел бы получить запись прямо по этому вопросу.
Они делают: см. радиационное давление .
Фотоны обладают импульсом даже в классическом электромагнетизме, поэтому они могут воздействовать на частицы. В квантовой механике сила, приходящаяся на один фотон, равна , где - приведенная постоянная Планка и является волновым вектором. Эта сила проявляется во многих ситуациях. Например, в моих экспериментах выбросы импульса от рассеяния фотонов на атомах могут толкать и даже охлаждать атомы. Эффект может быть существенным: атомы рубидия могут быть ускорены РС спонтанно рассеивая свет (импульсный удар на массу по ставке дает ускорение , где в этом случае кг, МГц и /м).
Напротив, эффект рассеяния света массивными зеркалами намного меньше, но был измерен в чувствительных экспериментах. Этот эффект имеет первостепенное значение при обнаружении гравитационных волн, например, LIGO , где небольшое изменение расстояния между двумя зеркалами может быть сигналом гравитационных волн. Необходимо понимать давление, оказываемое светом на зеркала, и в некоторых ситуациях это ограничивает эксперименты.
Фотоны могут оказывать воздействие на материю, явление, известное как радиационное давление. Однако не кинетическая энергия фотона переводит атомные электроны на более высокие орбиты. Вместо этого фотон имеет определенную энергию E = hv (где v - частота), когда фотон с энергией, соответствующей разнице энергий между одной «орбитой» и другой, поглощается атомом, он возбуждает этот электрон на более высокий уровень. мгновенно (квантовый переход), оказавшись в этом возбужденном состоянии, атом может спонтанно снять возбуждение, выпустив фотон с той же энергией, еще раз вернувшись в состояние с более низкой энергией. Мгновенный переход известен как квантовый скачок или скачок и не может быть объяснен классической физикой. Новаторская премия по физике в прошлом году была присуждена частично за то, что мы стали свидетелями этих квантовых скачков.
Qмеханик