¿Qué sucede cuando un electrón y un EMR se encuentran?

El electrón de un átomo se excita a un nivel superior cuando, de alguna manera, la energía se transfiere al electrón. Pero no puedo entenderlo.

La forma en que actualmente entendemos en física esta interacción es exactamente así: un fotón transfiere su energía al átomo y como consecuencia uno de los electrones pasa a un estado de salida correspondiente. Y esto solo puede suceder si el fotón transporta suficiente energía para hacer que el electrón salte al menos la brecha más pequeña de energía, de lo contrario, no interactuarán en absoluto.

Así suceden las cosas y no tenemos información detallada sobre la dinámica de este proceso, así es como evoluciona en el tiempo. Teóricamente, tenemos la ecuación de Schrödinger que podría decirnos cómo evoluciona el proceso en el tiempo, pero no podemos verificar esto experimentalmente, excepto en algunos casos. Por ejemplo, algunas partículas pueden oscilar entre dos estados (ver Oscilación de partículas neutras ) y hemos verificado este cambio a través de escalas de tiempo lo suficientemente grandes para nuestras mediciones, pero no se ha hecho para el caso de la interacción fotón-átomo. Podemos estimar el tiempo que tarda en ocurrir la interacción, utilizando el Principio de Incertidumbre de Heisenberg , pero eso no nos da información sobre la evolución temporal de este proceso.

¿Qué sucede cuando el electrón de un átomo se somete a un campo eléctrico de energía igual a la mitad del fotón que puede excitar al electrón a un nivel superior durante un intervalo de tiempo muy corto?

Bueno, para esto necesita las matemáticas y el conocimiento de la física que supongo que no tiene por su pregunta, pero puedo ahorrarle los detalles y los detalles: siempre resolvemos el caso estático, luego usamos estas soluciones para aproximar el caso dinámico a una solución expresada usándolos. Todo esto se puede hacer cuando las escalas de tiempo son muy grandes y se pueden comprobar experimentalmente, pero aunque en principio podríamos hacerlo para escalas de tiempo muy pequeñas, al menos teóricamente, no podemos comprobarlo experimentalmente. Esto nos deja en un estado en el que confiamos en las predicciones de la Mecánica Cuántica en estos casos en los que no se puede lograr físicamente ninguna validación experimental (consulte la sección Experimentos ).

¿Qué sucede cuando el electrón de un átomo se somete a un campo eléctrico de energía igual a la mitad del fotón que puede excitar al electrón a un nivel superior durante un intervalo de tiempo muy corto? ¿Qué sucede para las mismas condiciones con el campo magnético reemplazando al campo eléctrico?

Entonces, cuando pones un campo eléctrico o magnético, obtienes una serie de fenómenos como doblar o torcer el átomo, o incluso remodelar la nube de electrones (ver la sección de experimentos mencionada anteriormente). Pero recuerda, para escalas más pequeñas, no podemos decir experimentalmente.

Estas preguntas son interesantes, pero lamentablemente aún están fuera de nuestro alcance, al menos por ahora. En mi opinión, se necesita algo de investigación para encontrar una interpretación correcta de la Mecánica Cuántica ( ver Wikipedia ), porque el hecho de que tengamos muchos de ellos, todos prediciendo o describiendo los mismos resultados experimentales, muestra que falta parte del conocimiento que los diferencia. y es la clave para una mayor comprensión. Estudiarlos y proporcionar pruebas experimentales es la única forma de aclarar preguntas como las que usted hace.