¿Cómo conduce el movimiento físico del átomo a la emisión de fotones?

Se sabe que lo que llamamos temperatura es, de hecho, un movimiento molecular a escala microscópica. Pero, ¿en qué punto ocurre la emisión de fotones debido a este movimiento físico, para que podamos hablar de la emisión térmica?

la página de Wikipedia sobre radiación térmica dice que el movimiento de los átomos "... da como resultado una aceleración de carga y / o una oscilación dipolar que produce radiación electromagnética ...", lo que está más allá de la terminología de la que soy competente.

¿Puedo pedir alguna explicación que no requiera un título en Física para entenderlo?

Respuestas (1)

Cuando la carga se acelera, irradia energía. El "escenario prototípico" que ilustra esto es la carga puntual uniformemente acelerada y la fórmula de Larmor (consulte la página de Wikipedia de este nombre) que cuantifica la potencia radiada (tanto la versión no relativista como la relativista se dan en la página Wiki). Para un ejemplo cotidiano, puede pensar en una antena dipolo, en la que la carga experimenta un movimiento armónico más o menos simple hacia adelante y hacia atrás en el conductor de la antena y, por lo tanto, irradia energía (incluso una antena receptora irradia un campo de reacción cuando su carga es acelerada por la radiación entrante, así es como el hombre detector de TV en el Reino Unido puede atraparlo si no tiene una licencia: sus detectores buscan el campo de reacción de un receptor).

Así que ahora, en un gas caliente, tenemos una gran cantidad de grupos de carga (moléculas de gas) chocando entre sí. Cada colisión es, naturalmente, una aceleración violenta para estas cargas, por lo que irradian. Procesos análogos ocurren en sólidos calientes, aunque cada molécula se parece más a la antena dipolo: el calor representa energía vibratoria en la red de moléculas y en realidad no hay colisiones como tales.

Por el contrario, en el espacio profundo, los gases calientes se expanden rápidamente y muy pronto se vuelven tan enrarecidos y delgados que hay muy pocas colisiones. Por lo tanto, en el espacio profundo puede haber gases "oscuros" calientes que no emiten su radiación indicadora. Antes de que alguien me pregunte si esto es un candidato para la materia oscura, solo diré que no sé, estoy fuera de mi alcance y debes hacer otra pregunta para que la responda un astrónomo real.