Cuando la luz se encuentra con un material sólido, parte de ella se refleja, parte pasa a través y parte se absorbe. Entiendo el reflejo y el paso, pero no entiendo qué sucede cuando se absorbe la luz.
Supongamos que hay una caja cerrada. Su material es lo suficientemente grueso para que no se escape la luz. Le ponemos un diodo Led cuya resistencia interna es cero (no hay pérdida como energía calorífica, toda la energía disipada se da como luz). ¿Cuáles son los posibles escenarios de estado estacionario que pueden ocurrir?
¿Por qué y cómo algunas longitudes de onda de la luz solar calientan los objetos negros mientras que otras longitudes de onda no lo hacen?
¿Por qué y cómo algunas longitudes de onda de luz atraen los electrones más externos de los átomos a niveles de energía más altos mientras que otras longitudes de onda no tienen tal efecto? (Entiendo que la energía de un fotón debe ser suficiente para llevar el electrón a un nivel de energía más alto, pero ¿por qué no lleva al electrón temporalmente un poco más alto en el nivel de energía actual y luego lo hace regresar? Entiendo que un electrón no puede permanecer entre dos niveles de energía, porque esas son regiones inestables; pero ¿por qué los electrones no se quedan allí aunque sea tan solo un instante?)
Ciertamente vinas es correcto. La energía absorbida se convierte en energía térmica.
El escenario que mencionas con el LED está muy cerca del problema del cuerpo negro conocido como la "catástrofe ultravioleta". Hay un artículo de Wikipedia sobre esto aquí . Lo que sucede en la situación que describiste es que la caja a prueba de luz se calienta más. Aumentará el calor hasta que el calor que sale de la caja debido a los efectos de conducción, convección y radiación equilibre la energía emitida por el LED. Dada la potencia típica requerida por un LED, la ganancia de temperatura sería mínima.
A todos los efectos prácticos, todas las longitudes de onda de la luz solar calentarán un objeto de cualquier color. La cantidad de calor producido por la luz que incide sobre un objeto depende de las propiedades del material. Algunas longitudes de onda se reflejarán, otras se absorberán y otras se transmitirán.
Como usted señala, la energía asociada del fotón es importante para determinar qué tipo de interacción tendrá lugar. Un fotón de cierta energía umbral podrá liberar un electrón ligado a un átomo provocando el efecto fotoeléctrico. Un fotón de menor energía aún puede liberar electrones menos unidos causando el efecto Compton. En este caso, el fotón continúa con menos energía. Si la energía es lo suficientemente alta, un fotón puede causar la producción de pares y crear un electrón y un positrón.
El caso que te estás preguntando, donde un fotón transfiere energía pero no libera un electrón, ocurre. Dependiendo de si el fotón interactúa con los electrones o con todo el átomo, el proceso se denomina dispersión de Thompson o de Raleigh, respectivamente. En el primer caso, el electrón simplemente regresa al nivel de energía más bajo y vuelve a emitir un fotón de la misma energía; el resultado es efectivamente un evento de dispersión elástica. En el segundo caso, el átomo vuelve a emitir un fotón de energía ligeramente menor esencialmente en la dirección original. La caída de energía de los fotones se debe a la transferencia de impulso debido a los efectos de retroceso.
por lo general se convierte en calor... a menos que rebote o lo atraviese.
Por eso las cosas negras se calientan más que las blancas.
No estoy seguro de esto.
AdamRedwine
mohit kanwar