Я нашел этот вопрос на форуме по хобби (в основном о химии) и, к своему стыду, обнаружил, что не могу ответить на этот вопрос. Несколько поисковых запросов по теме «поглощение фотонов» здесь, на Ph.SE, дали на удивление мало.
У кого-нибудь здесь есть что-нибудь близкое к исчерпывающему ответу?
Этот ответ предполагает, что поглощение света означает преобразование света в другую форму энергии.
Если вы начнете с изолированного атома или молекулы, фотон правильной частоты может быть поглощен путем возбуждения атома/молекулы до более высокого энергетического состояния. Почему это происходит, обсуждается в моем ответе на вопрос « Откуда фотонам известно, что они могут или не могут возбудить электроны в атомах?» . Возбужденное состояние будет распадаться обратно в основное состояние и повторно излучать фотон. Таким образом, свет не теряется, хотя и может рассеиваться в другом направлении.
В плотной среде, такой как жидкость или твердое тело, атомы/молекулы механически взаимодействуют со своими соседями, т.е. колебания атома/молекулы могут передаваться соседним атомам/молекулам и наоборот . В этих условиях очень вероятно, что возбужденный атом/молекула передаст свою дополнительную энергию в механические колебания, прежде чем у нее появится возможность повторно излучать энергию в виде света. Конечным результатом является то, что свет превращается в вибрационную энергию, т.е. в тепло.
В комментарии ОП упоминается цветное стекло в качестве примера того, что подразумевается под поглощением. Если мы возьмем, например, зеленое стекло, его часто окрашивают с помощью солей железа (II). Свет поглощается и продвигает электроны между орбитали (т. орбитали расщепляются окружающей средой на разные энергии ). Возбужденные электроны релаксируют, передавая энергию окружающим химическим связям в виде колебательных возбуждений, которые превращают поглощенный свет в тепло.
Настоящий ответ — «квантовая магия». В противном случае это просто наблюдаемый эффект поглощения фотона, когда его энергия совпадает с энергией перехода электрона (упомянутый электрон приобретает потенциальную энергию).
Если вы перейдете к фотонам очень высоких энергий, которые поглощаются ядром, правила станут более запутанными, но основы останутся теми же: частицы в ядре имеют свой собственный набор энергетических состояний (или энергию деления), которые должны соответствовать энергия фотона. Это очень высокий уровень, конечно.
Джон Ренни
Герт