¿Cómo refleja el espejo la luz (según la mecánica cuántica)? [duplicar]

Todos sabemos que la luz se refleja en el espejo, pero mi pregunta es qué sucede a nivel cuántico cuando ocurre el proceso de reflexión.

¿El fotón primero se absorbe y luego se vuelve a emitir desde la superficie del espejo o el fotón simplemente rebota en la superficie?

Hay preguntas similares en este sitio que puede buscar. Tu pregunta es muy buena y puedes aprender mucho sobre física a partir de ella. (pero el fotón visible no se absorbe... usando la definición física de absorción)
La dispersión de Compton en un espejo está mediada por un electrón virtual entre los eventos de absorción y reemisión. La mejor respuesta está aquí, pero no es simple: physics.stackexchange.com/questions/368333/…

Respuestas (2)

Los fotones son absorbidos, luego los átomos los vuelven a emitir. Puedo profundizar más en los detalles, pero es difícil de entender sin algún conocimiento en QM. En una frase, diría que la frecuencia de la luz visible coincide con la energía necesaria para excitar los átomos.

Tiene razón en que un fotón es absorbido y reemitido, excepto que no por un átomo, por lo que los niveles de energía atómica son irrelevantes en un espejo. Los fotones en un espejo interactúan con los electrones libres en el proceso de Compton Scattering (o su versión de baja energía).
@safesphere Eso está mal. La dispersión de Compton es un proceso inelástico, mientras que el reflejo es elástico.
@hanting zhang Proporcione una referencia para esta explicación. Esto se ha dicho muchas veces en este sitio y nunca se produjo una referencia para respaldar la idea.
@ my2cts Cualquier dispersión de dos partículas elementales es elástica, porque las partículas elementales no tienen niveles de energía internos para quitar energía del movimiento, como se requiere para un proceso inelástico. Quizás lo que realmente quiere decir no es "elástico", sino el cambio en la energía del fotón. A bajas energías, este cambio en la dispersión de Compton es insignificante. Lea el primer párrafo aquí: en.m.wikipedia.org/wiki/Thomson_scattering - Además, los electrones en un espejo no son partículas libres en el espacio libre, por lo que el proceso es más complejo, pero sigue siendo la dispersión de fotones en los electrones.
@safesphere Entonces te refieres a la dispersión de Thomson, no a la dispersión inelástica de Compton. Sin embargo, la dispersión de Thomson tampoco se aplica, ya que estamos discutiendo la interacción con un espejo y los grados de libertad internos del mismo, que sin exagerar las palabras es una "partícula cargada gratis".
@my2cts No, quise decir exactamente lo que dije. La dispersión de Thomson es un límite clásico de baja energía de la dispersión de Compton. A nivel cuántico son el mismo proceso y esta pregunta es sobre el nivel cuántico. Además, los electrones no tienen que estar libres para dispersar fotones. Si tiene una opinión diferente, no dude en expresarla.
Dijiste dispersión de Compton. Te referías a la dispersión de Thomson. Yo descanso mi caso. Echas de menos toda la física del estado sólido que compone un espejo. Así que sigo diciendo que sus afirmaciones son engañosas.

El fotón dispersa elásticamente los estados electrónicos colectivos del sólido. Estos pueden ser fonones ópticos o resonancias de plasma.