Di mana Adakah Photons Dihasilkan Oleh Sumber Sumber cahaya Dari?

Anonim

Jika anda mengintip di dalam lampu atau lampu tiub, anda tidak akan dapat mencari tentera yang tersembunyi daripada foton yang tidak dapat dijumpai siap untuk menyerang dengan arahan suis itu. Dalam kes mentol, yang paling anda dapati adalah filamen logam. Manakala, dalam kes cahaya tiub, anda akan dapati, dengan baik

.

tiada apa-apa. Di manakah foton berasal? Adakah mereka bertiup dari udara yang nipis? Sebenarnya ya. Gambar-gambar foton timbul dari apa-apa. Ini caranya.

Di manakah foton berasal? (Photo Credit: Pixabay)

Lebih banyak Tenaga = Lebih Cahaya

Sebuah filamen tungsten di dalam mentol pijar memanaskan pada 2500 darjah Celsius untuk menghasilkan cahaya.

Walaupun kami telah membungkuk cahaya untuk kehendak kami selama beribu-ribu tahun, hanya abad yang lalu yang kami memperoleh pemahaman yang komprehensif tentang bagaimana foton diciptakan.

The Photon

Bagaimana foton dihasilkan. (Photo Credit: Brighterorange / Wikimedia Commons)

Sama ada cahaya yang dihasilkan akan kelihatan atau tidak kelihatan bergantung kepada frekuensi gelombang elektromagnet atau tenaga foton. Spektrum elektromagnetik boleh dibahagikan kepada tujuh kategori. Mata manusia hanya boleh mengesan salah satu daripada mereka, jadi ia betul-betul dipanggil spektrum yang kelihatan. Kekerapan gelombang elektromagnet atau tenaga foton berkadar terus dengan jarak yang melompat oleh elektron.

Apabila elektron, seperti elektron filamen tungsten, membuat lompatan ke bawah yang diterjemahkan kepada frekuensi yang terletak di dalam spektrum ini, foton yang dihasilkan dapat dilihat. Leaps ke ruang di luar julat ini, sama ada lebih besar atau lebih kecil, akan menghasilkan foton yang tidak kelihatan. Inilah sebabnya mengapa cahaya yang menghasilkan badan yang panas tidak dapat dikesan oleh mata manusia, tetapi dapat dikesan oleh peranti yang menyesuaikan diri dengan gelombang inframerah frekuensi rendah . Melompat elektron yang menghasilkan foton ini tidak cukup besar. Begitu pula dengan gelombang radio yang dihantar dan diterima oleh telefon kami. Di luar gelombang pembiasan spektrum yang dilihat dicirikan oleh lompat yang lebih panjang, seperti ultraviolet atau sinar-X, gelombang yang dipancarkan oleh bintang-bintang dan lain-lain fenomena tenaga yang sangat tinggi, seperti quasar dan supernovae.

Spektrum elektromagnet.

Ia tidak membezakan sama ada seseorang merangsang elektron dengan menundukkannya kepada haba atau elektrik; apa yang penting adalah magnitud ketinggian mereka. Kesedaran ini membawa kita untuk meninggalkan tanggapan kita bahawa lebih panas bersamaan dengan lebih banyak cahaya. Walaupun benar, seperti yang ditunjukkan oleh bintang-bintang, ia tidak cekap. Atas sebab ini sahaja, mentol pijar - yang membazir sejumlah besar tenaga haba - tragically tidak cekap apabila dibandingkan dengan CFLs, yang merangsang dan mengangkat elektron dengan hanya melalui elektrik melalui tiub yang mengandungi wap argon dan raksa.

Oleh itu, cahaya atau foton dihasilkan apabila peralihan elektron dari tahap tenaga yang lebih tinggi ke tahap tenaga yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, jika anda mengintip ke dalam atom, adakah anda akan dapati sebuah tentera yang tersembunyi dari foton yang tidak dapat dijumpai, bersedia untuk menyerang dengan arahan elektron?

Nah, tidak. Seperti yang dijelaskan, sebuah elektron melompat ke tahap tenaga yang lebih rendah untuk mencapai kestabilan, iaitu, ia kehilangan tenaga yang memaksa ia mendaki di tempat pertama. Alam semesta, tidak seperti dalam hal tenaga panas, tidak dapat menjauhkan tenaga teratur ini; ia mesti meletakkan tenaga tambahan untuk menggunakan sesetengahnya. Hasilnya ialah penciptaan seketika foton; ia secara harfiah muncul daripada kewujudan apa-apa, apa sahaja yang ada.

Manusia sangat mengasyikkan: seseorang mungkin ingin menggali lebih dalam, tetapi ini adalah yang paling dalam yang boleh digali. Untuk bertanya "mengapa" yang lebih mendalam sama seperti bertanya, "kenapa benda yang lebih kecil tertarik kepada objek yang besar?" Atau "mengapa kelajuan cahaya kira-kira 3, 00, 000 km / s?" Itulah bagaimana graviti pada dasarnya berfungsi dan itu halaju yang gelombang elektromagnetik bergerak dalam vakum. Foton dibuat apabila elektron membuat peralihan ke bawah kerana itulah elektrodinamika kuantum berfungsi, sekurang-kurangnya dalam alam semesta ini. Pada tahap yang begitu fundamental, ahli fizik, sebagai fizik Cornell, David Mermin memerintahkan (walaupun pepatah itu salah kepada Richard Feynman dan kadang-kadang Paul Dirac), "diam dan menghitung".