Mecanismo para la generación de luz.

¿Toda la luz observable es causada por electrones que caen a un nivel de energía discreto más bajo mientras están unidos en un átomo? Si es así, ¿cómo se puede generar un continuo de frecuencias? ¿El espectro de radiación térmica es continuo o es una multitud de discretos "cercanos"?

Respuestas (1)

toda la luz observable causada por la caída de electrones a un nivel de energía discreto más bajo

No lo es, toda la luz (visible y no visible) es causada por partículas cargadas en movimiento. En los átomos, como usted dice, solo pueden moverse entre distintos niveles de energía y, por lo tanto, dar distintas frecuencias de luz.

Pero una partícula cargada que se mueve con un movimiento térmico aleatorio cambiará de dirección, cualquier cambio de dirección (o aceleración = lo mismo) de una partícula cargada emitirá energía electromagnética. Con una gama completa de diferentes movimientos, obtienes una gama completa de frecuencias = un espectro térmico.

editar ver ¿ Cuáles son los diversos mecanismos físicos para la transferencia de energía al fotón durante la emisión del cuerpo negro, especialmente la respuesta de Luboš Motl para una descripción más completa (pero posiblemente más allá de lo que preguntó el OP)

Otra forma de ver ese aumento constante en la aceleración y el rango de frecuencias es en la radiación del cuerpo negro. Cuanto más caliente se vuelve, más rápido se aceleran los electrones y más altas pueden ser las frecuencias de los fotones emitidos.
Martin, no estoy seguro de que esta sea la respuesta completa. Planck derivó su ecuación para la radiación de cuerpo negro con el supuesto de emisión de cuantos discretos. Si algo está cuantizado, en una vista cerrada no puede ser un espectro continuo.
Esto es muy intuitivo, porque estoy familiarizado con cómo las distribuciones de carga cambiantes causan campos magnéticos y una carga acelerada podría crear un chirrido. Supongo que es por eso que se requieren láseres de electrones libres para generar frecuencias arbitrarias.
Bill, en el estado sólido, mi modelo mental del calor es que hace que los átomos o moléculas vibren y se muevan unos con respecto a otros, por ejemplo, estirando y contrayendo sus enlaces. ¿Existe un mecanismo conocido para transferir el calor a los electrones? Si hay una brecha de banda, supongo que el calor empujaría más electrones hacia la banda de conducción.
@Siliq Toda la materia está hecha de átomos y moléculas que se mueven y vibran constantemente. Cuando agrega calor, vibran y se mueven cada vez más rápido, lo que eventualmente aumenta el espacio entre ellos, lo que provoca la expansión y emite fotones de energías cada vez más altas a medida que aumenta la aceleración.
Los cambios de @HolgerFiedler en el momento de una partícula no se cuantifican porque esto requeriría que el marco de referencia (es decir, el espacio) sea discreto
@Martin Buen punto. En otras palabras, arrojando piedras de pesos discretos con la misma velocidad pero bajo varios ángulos a un detector, el impulso medido podría ser una función continua. El punto más interesante es que la energía de cualquier cuanto electromagnético, también conocido como fotón, es un valor cuantizado. ¿Están cuantificados los campos eléctrico y magnético? Si no, cómo obedecen a una dirección de polarización.
Mecanismo para la generación de luz.
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