Если атомы и поглощают, и испускают фотоны, то почему в спектре линий поглощения все еще остаются пробелы? [дубликат]

В моих заметках по физике есть раздел, посвященный линейчатым спектрам и описывающий, как линейчатые спектры поглощения могут использоваться астрономами для определения того, какие газы присутствуют в звезде, если она излучает белый свет из своего ядра.

Я понимаю концепцию поглощения атомами фотонов только определенных энергий, связанную с различными энергетическими уровнями электронов внутри него. В этом смысле я вижу, как будет формироваться спектр линии поглощения.

Затем в примечаниях говорится о том, как возбужденные электроны возвращаются в основное состояние и испускают фотон.

Мой вопрос таков: неужели этот свет будет «противодействовать» поглощению? Если поглощенные фотоны просто переизлучаются на более позднем этапе, не будет ли это снова «заполнять» спектр?

Редактируя этот вопрос, я снова прочитал свои заметки и внимательно проверил формулировку. В нем не указано, что излучаемый фотон должен иметь равную энергию с поглощенным - это ответ? Может ли электрон опуститься на несколько энергетических уровней (испустив фотон), не потеряв при этом всей своей энергии?

Большое спасибо, Хьюго.

Обратите внимание, что «поглощают и излучают фотоны» не электроны, а атом как цельная квантовая сущность. Свободные электроны рассеивают фотоны и могут излучать фотоны при ускорении. Ответ Дейла здесь имеет отношение к вопросу physics.stackexchange.com/questions/667880/…
@annav Спасибо за ваш комментарий и за ссылку на этот ответ, я отредактирую вопрос.

Ответы (1)

Да, материалы могут поглощать фотоны высокой энергии и испускать их в виде множества фотонов более низкой энергии.

Но также важно то, что направление высвобождения не совпадает с направлением поглощения. Если у нас есть луч определенной мощности на поглощающем материале, который может прийти в равновесие, он должен излучать ту же мощность. Но если излучение сферически симметрично, мощность в любом направлении будет намного меньше, чем у исходного луча.

Можно только сравнить с фоном более яркого источника, что материал кажется поглощающим спектром. Если смотреть под другим углом на тусклом фоне, может быть виден эмиссионный спектр.