Если фотоны могут поглощаться электронами, разве это не означает, что у света есть заряд? [дубликат]

Я по специальности биохимия и молекулярная биология. Если фотоны могут поглощаться электронами, разве это не означает, что у света есть заряд? Электроны притягивают только положительные заряды. Не так ли?

Это означает прямо противоположное. Это означает, что электрон имеет заряд - фотон взаимодействует с теми частицами, которые имеют заряд, потому что фотон является вестником электромагнитной силы, которая возбуждается этим зарядом. Но поскольку «калибровочная группа», стоящая за электромагнетизмом, абелева, посланник — фотон — сам по себе нейтрален.
Абелев, нейтральный? Я знал, что электроны заряжены отрицательно, но как что-то незаряженное может притягиваться к чему-то заряженному? Негатив притягивает позитив.
@ Хосе: это упрощенная версия того, как работает электромагнетизм. Многое происходит за кулисами, когда «негатив притягивает позитив» к работе, и это еще не все, когда дело доходит до E&M.
@ Хосе: Кроме того, электроны не «притягиваются» и не «отталкиваются» от электромагнитных полей, которые мы называем светом. Взаимодействие более сложное.

Ответы (3)

Простой ответ - "нет". Поглощение и притяжение - две разные вещи.

Простейшее «поглощение» части энергии фотона происходит при комптоновском рассеянии : фотон рассеивается на электроне и отдает часть своей энергии, тем временем изменяя длину волны.

Рассеяние означает встречу двух траекторий и кинетический обмен энергией, изменяющий четыре вектора двух участников. Они не притягивались друг к другу, их траектории квантово-механически перекрывались, и они взаимодействовали.

Поглощение более сложно, потому что для него требуется весь набор инструментов квантово-механических уравнений и решений в связанном состоянии.

Электроны находятся в связанных состояниях относительно молекул и атомов, движущихся по орбиталям. Это происходит потому, что притяжение отрицательных зарядов электронов с положительными зарядами протонов в ядрах атомов квантовомеханически представлено потенциальной ямой, решениями которой являются орбитали электронов. При вторичном квантовании притяжение представляет собой обмен виртуальными фотонами между электронами и положительными зарядами для создания эффективного потенциала, связывающего их друг с другом.

То, что вы можете назвать поглощением фотона, сталкивающегося с атомами/молекулами, является полным поглощением фотона, когда электрон переводится на более высокую орбиталь. Его не «притягивает» орбиталь. Просто получается, что энергия фотона достаточно точна, поэтому вместо комптоновского рассеяния он полностью поглощает свою энергию, подбрасывая электрон.

В качестве альтернативы фотон является носителем электромагнитной силы, которая создает поля притяжения в связанных системах. Сам по себе заряда не несет.

Это кажется отличным ответом, но его немного сложно понять =). Спасибо!

Свет не имеет заряда. «Заряд» — это как раз то, что мы называем тенденцией чего-то воздействовать и подвергаться воздействию электромагнитных полей, из которых состоит свет.

Причина, по которой положительные и отрицательные заряды притягиваются друг к другу, заключается в том, что они оба испускают эти поля. Электрон создает электрическое поле, которое притягивает положительно заряженные предметы, а протон создает электрическое поле, которое притягивает отрицательно заряженные предметы. Движущиеся заряды создают магнитные поля. Кроме того, изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле и наоборот.

Если заряд ускоряется, он создает комбинацию меняющихся электрических и магнитных полей, которые поддерживают друг друга, это называется электромагнитной волной. Свет, радиоволны и рентгеновские лучи — всего лишь разные частоты этих волн.

Основываясь на том, что вы только что сказали, у света есть заряд.
@ Хосе: определение заряда, которое вы дали в своем вопросе, - это не то, что люди имеют в виду, когда говорят об электрическом заряде. Свет влияет на электроны, но это не то, чем является электрический заряд.

Нет. Фотоны (электромагнитного излучения) производятся путем ускорения электрических зарядов. Это означает, что возбужденный электрон (находящийся в более высоком энергетическом состоянии) излучает энергию в виде электромагнитного излучения, пропорциональную разнице между двумя энергетическими уровнями (орбиталями), между которыми происходит переход электрона.

Если такой возбужденный электрон может излучать энергию в виде ЭМ-излучения и возвращаться в более низкое энергетическое состояние, то симметрия, заключающаяся в том, что он может поглощать фотон и переходить в возбужденное состояние (в зависимости от энергии фотона), также возможна. Иногда энергичный фотон также может сбивать электроны с металлических поверхностей (фотоэлектрический эффект).

Это не означает, что фотоны должны иметь заряд. Вместо этого они взаимодействуют с заряженными частицами и передают их энергию. Короче говоря, они просто носители электромагнитной силы.