¿Pueden los electrones del núcleo emitir luz (visible)?

He leido esta pregunta:

https://física.stackexchange.com/a/510012/132371

Donde niels nielsen dice:

Además, son esos electrones más externos los responsables de dar color a algunas sustancias y transparencia u opacidad a otras.

Ahora wiki dice:

Similar a un electrón en una capa interna, un electrón de valencia tiene la capacidad de absorber o liberar energía en forma de fotón.

https://en.wikipedia.org/wiki/Valence_electron

Entonces, uno dice que solo los electrones de valencia pueden emitir luz visible, el otro dice que los electrones del núcleo tienen la capacidad de absorber y emitir fotones. Esto es una contradicción (para la luz visible). O podría darse el caso de que la luz visible solo pueda ser emitida por electrones de valencia, y los electrones del núcleo solo puedan emitir luz no visible, pero esto necesita una aclaración.

Ahora entiendo que los electrones del núcleo (o al menos un electrón de valencia que se relaja en la capa del núcleo) pueden determinar una parte del espectro de emisión. Esto se describe mediante espectroscopia de electrones de núcleo.

Un electrón central se puede eliminar de su nivel central tras la absorción de radiación electromagnética. Esto excitará el electrón a una capa de valencia vacía o hará que se emita como un fotoelectrón debido al efecto fotoeléctrico. El átomo resultante tendrá un espacio vacío en la capa de electrones del núcleo, a menudo denominado agujero en el núcleo. Está en un estado metaestable y decaerá en 10 a 15 s, liberando el exceso de energía a través de la fluorescencia de rayos X (como un rayo X característico) o por el efecto Auger.[4]

https://en.wikipedia.org/wiki/Core_electron

Pero estos son fotones de energía mucho más alta liberados por estos electrones centrales (en realidad, se relajan desde la capa de valencia a la capa central, por lo que ni siquiera es realmente una emisión de fotones de electrones centrales). Pero esto no habla de la luz visible.

Lo que esto no describe es si es posible excitar un electrón central, es decir, ¿puede un electrón central absorber un fotón, pasar a un nivel de energía más alto según QM y luego relajarse y emitir un fotón? ¿Y esta emisión incluye fotones de luz visible?

Podría ser que los electrones del núcleo solo puedan absorber fotones de mayor energía. Está bien, pero aún podrían caer en cascada en múltiples pasos emitiendo visible. ¿Por qué la brecha de coincidencia visible solo estaría disponible para los electrones de valencia? ¿Por qué son tan especiales? Son especiales, ya que son los más exteriores. Pero lo visible es una energía más baja que la que pueden absorber los electrones del núcleo. Entonces, ¿por qué los electrones del núcleo solo pueden absorber energías más altas, lo que les impide los espacios más bajos?

Pregunta:

  1. ¿Pueden los electrones del núcleo emitir luz visible (la parte visible del espectro de emisión está determinada en parte por los electrones del núcleo)?
Bueno, el electrón central menos unido es el hidrógeno. Mira la diferencia entre un nivel de energía de 1s y 2s en el hidrógeno. No está en lo visible. ¿O te refieres a los electrones centrales en un sentido más general de 'cualquier cosa que no sea el electrón más externo'?
Así que este dice que los electrones del núcleo tienen la capacidad de absorber y emitir fotones. Esto es una contradicción. ¿Dónde está la contradicción? ¿Los rayos X no están compuestos también por fotones?
@Gert niels nielsen dice solo valencia. Ese también dice núcleos. Pero lo dejaré más claro.
@JonCuster Me refiero de una manera más general, cualquier cosa menos la más externa.
Hmm... para mí está claro. Lío con los electrones de valencia y el resultado de la emisión de fotones VIS. Juega con los electrones del núcleo y obtienes rayos X o efecto Auger.
@Gert, ¿es eso un hecho? Podría aceptar eso, pero con una explicación, ¿por qué la brecha de energía que coincide con el espectro visible solo está disponible para los electrones de valencia?
@Gert y ¿por qué los electrones del núcleo no pueden caer en cascada relajándose en múltiples pasos emitiendo visiblemente?
Necesitas estudiar XRF: en.wikipedia.org/wiki/…
. . Parece lo suficientemente complejo, por lo que tal vez alguna estructura fina podría emitir un fotón de luz visible, pero la probabilidad de creación y detección sería pequeña en mi opinión.
¿Por qué el voto negativo?

Respuestas (2)

My2cts tiene razón. la característica esencial aquí es la idea de que la longitud de onda de la luz emitida cuando la órbita de un electrón decae desde un estado excitado depende de la diferencia de energía entre los dos estados. si esta diferencia de energía es del orden de unos pocos eV (en cuanto a los niveles de electrones de valencia y el nivel desocupado justo por encima de ellos), entonces el fotón emitido está en el rango de longitud de onda de la luz infrarroja, visible o ultravioleta. Si es del orden de ~ decenas de keV (como lo sería para un electrón de valencia saltando hacia abajo para ocupar un nivel vacío en lo profundo del núcleo de un átomo metálico como el hierro o el cobre), entonces el fotón está en el rango de rayos X.

No hay contradicción. Los electrones del núcleo pueden absorber fotones de alta energía pero no luz visible. Un electrón central solo puede emitir luz si falta un electrón en un orbital aún más profundo. Esta luz también será luz de alta energía.

Esta podría ser la respuesta, pero ¿puedes dar más detalles? Tiene que haber una explicación, en la configuración electrónica, o en los espacios de energía permitidos por QM para la valencia y para los electrones del núcleo, y luego, para los electrones del núcleo, los espacios disponibles no están en el espectro de longitud de onda visible, pero ¿por qué? Debe haber una razón por la cual solo el electrón de valencia puede moverse a un nivel de energía más alto que coincida con el espectro visible.
Podría imaginar que el electrón de valencia tiene la mayor cantidad de energía disponible para los espacios, pero entonces, ¿por qué los electrones del núcleo absorben y emiten una energía más alta pero no más pequeña?
Y según su descripción, ¿cuál podría ser correcta, los electrones del núcleo aún podrían caer en cascada en múltiples pasos emitiendo visible?
La luz visible bien puede ser emitida en algún proceso de repoblación de un núcleo orbital vacío. Sería una exageración caracterizar esto como un electrón central que emite luz visible.
¿Pueden los electrones del núcleo emitir luz (visible)?
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