Как мы обнаруживаем бесконечно узкие линии излучения/поглощения в непрерывных электромагнитных спектрах?

Меня это всегда беспокоило, особенно в случае с линиями поглощения. например, если у вас есть черное тело, излучающее непрерывный спектр, а затем перед ним фильтр, который отфильтровывает только одну очень конкретную частоту или цвет, как это на самом деле уменьшает общее количество света? казалось бы, что почти ноль (на самом деле бесконечно малое количество) света действительно соответствовал бы этому критерию того, чтобы быть точно правильной частотой.

Я могу придумать 3 объяснения, но ни одно из них не имеет большого смысла:

  1. Линии излучения и поглощения на самом деле не являются незаметными и будут блокировать узкую полосу частот (несмотря на все, чему меня учили)
  2. Спектры на самом деле не являются непрерывными и, следовательно, будут ограничены конечным числом цветов в определенном диапазоне цветов (скажем, существует только 10 миллионов цветов между синим и зеленым, а не бесконечность), но это еще больше противоречит всему, что у меня есть. учили.
  3. Колебания и рябь в пространстве-времени сделают частоту фотона, проходящего через это пространство, не совсем постоянной, и, поскольку его частота слегка колеблется, гораздо более вероятно, что в какой-то момент он будет иметь именно ту частоту, которая необходима для его движения. впитывается.

Являются ли какие-либо из них правильными? или это что-то другое, или что-то в том, как мы измеряем спектры?

Ответы (1)

1) правильно. Линии поглощения и излучения не бесконечно узкие (хотя они довольно узкие по сравнению с центральной частотой).

На самом деле ширина (или пропускная способность) зависит от времени жизни состояния. Чем дольше срок службы, тем уже линия.

Это ясно и с математической точки зрения. Единственный сигнал с нулевой полосой пропускания — это (бесконечно длинная (!)) синусоида. Если синусоида имеет только конечную длину (например, когда она включена или выключена), ее преобразование Фурье имеет конечную ширину. Поскольку в физическом мире все имеет конечную продолжительность, сигналы с нулевой полосой пропускания существуют только в математическом «пространстве».

И да, полосовая фильтрация излучения черного тела дает мощность (приблизительно), пропорциональную ширине полосы. Также обратите внимание, что тот же аргумент, что и выше, также применим к фильтру. Практический фильтр не может иметь нулевую полосу пропускания, поскольку он должен иметь бесконечную память.

Как мы обнаруживаем бесконечно узкие линии излучения/поглощения в непрерывных электромагнитных спектрах?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v