El modelo simple del color de la luz reflejada de los objetos (sí, la percepción del color es una función del ojo/cerebro), según tengo entendido, es:
En primer lugar, escribiré lo que entiendo que sucede, lo que puede ser la fuente de mi malentendido.
Considere la luz blanca que incide sobre un material.
Los fotones de una longitud de onda particular pueden ser absorbidos por un átomo haciendo que un electrón salte de su estado "base" a un nivel de energía más alto.
Si el resto de la luz incidente se refleja o transmite, el color del material es el que el ojo/cerebro percibe como el color de la luz blanca menos las frecuencias absorbidas.
El material debe absorber un rango de frecuencias; de lo contrario, todos los colores de la luz reflejada/transmitida parecerían blancos hasta que se observen a través de un espectroscopio, lo que indicaría las frecuencias individuales que faltan en el espectro de luz blanca, lo que sería muy poco del espectro completo para notarlo.
Lo que lleva a mi pregunta real ...
Si un electrón ha sido "excitado" al absorber un fotón de la luz incidente, seguramente en algún momento más tarde caerá a un nivel de energía más bajo y volverá a emitir la frecuencia original absorbida. Por lo tanto, no habrá frecuencias "perdidas" de la luz reflejada/transmitida y todos los objetos parecerán blancos. (pero por supuesto esto no sucede).
Si está considerando un solo átomo aislado, entonces es cierto que el átomo no tiene forma de deshacerse de la energía del fotón excepto emitiendo otro fotón. Sin embargo, tan pronto como el átomo está rodeado por otros átomos, existen varios mecanismos para la descomposición sin radiación, es decir, transferir la energía del fotón absorbido a canales que no implican volver a irradiar el fotón.
En un gas, el átomo o la molécula excitados pueden chocar con otro átomo/molécula y transferir la energía de excitación a energía cinética. Esto se conoce como desexcitación por colisión (ese artículo de Wikipedia es para excitación por colisión, pero la desexcitación es el mismo proceso a la inversa).
En un sólido, la energía puede transferirse a vibraciones reticulares, es decir, calor, lo que generalmente se conoce como extinción . De hecho, en la mayoría de los sólidos, la extinción es tan eficiente que casi no se reirradia energía en forma de fotones. La rerradiación en fluorescencia o fosforescencia es la excepción más que la norma.
En primer lugar, el reflejo no solo ocurre a escala atómica, la estructura y la disposición de los átomos que crean el material (como los cristales) pueden reflejar la luz por sí mismos, y puedes ver esto en algunos animales camuflados que pueden cambiar sus colores. cambiando la estructura de su piel.
Luego viene su pregunta sobre el átomo, bueno, aquí también puedo pensar en algunas cosas que podrían suceder: el efecto fotoeléctrico puede ocurrir, por lo que la energía del fotón se usa para liberar el electrón y se convierte en energía cinética y corriente eléctrica. O luego viene el proceso que describiste donde el electrón vuelve a emitir el fotón, el fotón reemitido en realidad no estará en una dirección hacia afuera del material, por lo que será reabsorbido dentro del material comenzando el proceso nuevamente, hasta que la energía simplemente se descarga y se convierte en vibración de átomos, que es solo calor.
Estos son solo los procesos en los que pude pensar, tal vez haya más. Espero haber sido claro.
Esta es una pregunta interesante, las preguntas más interesantes suelen ser las que preguntará un niño. No son fáciles de responder. Primero nos ceñiremos al modelo de partículas de la luz. Imagine que tenemos una corriente de luz blanca colimada, es decir, los fotones viajan básicamente en la misma dirección, luego pasan a un tubo transparente que contiene, por ejemplo, gas hidrógeno, en el otro extremo del tubo tiene una rejilla de difracción o incluso un prisma que difunde la luz blanca, los fotones de mayor frecuencia se doblan más que los de menor frecuencia. ¿Qué observas? Líneas oscuras que se llaman líneas de absorción. Desde el punto de vista del flujo de fotones, los fotones entrantes dicen que a 13,4 eV viajan virtualmente en la MISMA dirección, estos fotones bombean los electrones a un estado superior. Pero cuando los electrones retroceden, los fotones que emiten probablemente irán en cualquier dirección. Así, el flujo de fotones se distribuye sobre la superficie de una esfera reduciendo la intensidad en una cantidad considerable en comparación con otros fotones que pasan a través del gas sin obstáculos. Entonces, lo que ve es una línea oscura en la frecuencia UV, digamos. Mientras que cerca, puede ver áreas brillantes en el rango visible violeta. La clave de esto es que la dirección de los fotones después de haber sido absorbidos puede estar en cualquier dirección en comparación con la dirección entrante del flujo de fotones. Ciertamente no es trival. Si estimula el gas con medios eléctricos, de modo que las moléculas de gas choquen entre sí, el gas producirá líneas de emisión donde se producen las bandas oscuras en el espectro de absorción. Espero que esto ayude, esta es mi explicación que se me ocurrió hace 50 años cuando estaba profundamente desconcertado por este experimento en el laboratorio de física. Por supuesto, esto se vuelve muy complicado porque implica un análisis estadístico de muchos sistemas corporales, no todos los átomos serán estimulados.
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