Я знаю, что молекулы могут поглощать свет за счет электронных и колебательных возбуждений, что, безусловно, увеличивает внутреннюю энергию молекулы. Эта идея всегда связана с квантовой теорией в моей голове (переход между дискретными уровнями при поглощении фотона с определенной энергией и т. д.). Теперь, в самой базовой классической картине, температура, скажем, жидкости - это в основном средняя кинетическая энергия всех молекул или их средней скорости.
Чего я не понимаю, так это того, как фотон может придать молекуле фактический импульс, чтобы увеличить ее кинетическую энергию и, следовательно, повысить температуру? Я имею в виду, что он может возбудить электрон в молекуле или заставить ее вибрировать, но в целом молекула не движется быстрее. Или это акустические колебательные моды, которые дают молекуле реальный толчок? Я имею в виду, что они все равно должны быть вибрациями, но, по крайней мере, вибрациями, в которых участвует движущаяся молекула в целом.
Фотон имеет импульс . Это вектор, поэтому по закону сохранения импульса молекула должна набрать импульс в правильном направлении.
При поглощении энергия падающего фотона делится на две части (или больше, если есть вращение и вибрации, но давайте не будем усложнять): . Скорость молекулы определяется через , так что остается только одна падающая энергия что соответствует разнице уровней энергии (без учета спреда из-за неопределенности и т. д.).
В дополнение к другому ответу вы ищете радиационное давление.
Радиационное давление — это давление, оказываемое на любую поверхность из-за обмена импульсом между объектом и электромагнитным полем. Это включает в себя импульс электромагнитного света, который поглощается или отражается.
Согласно закону сохранения импульса, любое изменение общего импульса волн или фотонов должно сопровождаться равным и противоположным изменением импульса материи, с которой они взаимодействовали.
Агниус Василяускас
draggedнавстречу удаляющемуся электрону. Затем молекулы других атомов притягиваются к этому атому с импульсом.