2 Möglichkeiten, elektromagnetische Wellen zu erzeugen

Nach den Maxwell-Gleichungen senden beschleunigende Ladungen elektromagnetische Strahlung aus.

Laut Quantenphysik verursacht Erwärmung auch elektromagnetische Strahlung.

Sind diese 2 Strahlungen verschiedene Arten von Strahlung?

Wenn ja, können wir sagen, dass es zwei Möglichkeiten gibt, EM-Strahlung zu erzeugen, eine davon durch beschleunigten elektrischen Strom, die andere durch Erhitzen? Ist es richtig?

Antworten (3)

Diese beiden Wege sind eigentlich gleich – Erhitzen bringt die (geladenen) Atome in einer Substanz zum Schwingen, und diese Schwingung ist eine Beschleunigung, die eine elektromagnetische Welle erzeugt.

Nach den Maxwell-Gleichungen senden beschleunigende Ladungen elektromagnetische Strahlung aus.

WAHR.

Laut Quantenphysik verursacht Erwärmung auch elektromagnetische Strahlung.

Laser emittieren elektromagnetische Massenstrahlung, die von der Quantenphysik beschrieben wird, aber nichts mit Wärme zu tun hat.

Sind diese 2 Strahlungen verschiedene Arten von Strahlung?

Ihre Einstufung bzgl. Hitze und Beschleunigung ist irrelevant.

Alle sind die gleiche Strahlung, die nach der Emission in Masse der klassischen Elektrodynamik folgt.

Wie die anderen Antworten sagen, vibriert Wärme Moleküle, aber Wärme liegt im Median zwischen klassischen und Quantenformulierungen. Es war eigentlich die Schwarzkörperstrahlung , ein klassisches thermodynamisches Problem, das die Existenz von Lichtquanten, dh Photonen, aus der E=h*nu-Identität der Photonen erforderte, wobei E die Energie und nu die Frequenz und h die Plancksche Konstante ist.

Die schwingenden Moleküle befinden sich in quantisierten Zuständen, außer dass die Potentiale so flach sind, dass sie praktisch ein Kontinuum bilden. Es ist jedoch notwendig, die Quantisierung anzunehmen, um die UV- Katastrophe zu vermeiden .

schwarzer Körper

Wenn die Temperatur abnimmt, verschiebt sich die Spitze der Schwarzkörper-Strahlungskurve zu niedrigeren Intensitäten und längeren Wellenlängen. Der Schwarzkörperstrahlungsgraph wird auch mit dem klassischen Modell von Rayleigh und Jeans verglichen.

Die klassische geht mit abnehmender Wellenlänge ins Unendliche.

Man muss verstehen, dass der zugrunde liegende Rahmen der klassischen Physik, der klassischen Theorien, die gut zu makroskopischen Daten passen (außer in speziellen Berechnungen wie bei Schwarzkörperstrahlung oder sehr niedrigen Intensitäten oder Lasern oder Transistoren usw.), der Quantenzustand der Materie ist. Auf mikroskopische Entfernungen ist alles quantisiert, sogar die Photonen von beschleunigenden Ladungen. Was passiert, ist, dass für makroskopische Werte und große Ensembles das klassische Verhalten entsteht: Thermodynamik aus der statistischen Quantenmechanik zum Beispiel. In ähnlicher Weise sind große Ensembles von Photonen im mathematischen Verhalten vollständig konsistent mit den Lösungen der Maxwell-Gleichungen. Wenn es Sie interessiert, können Sie in diesem Blog-Essay nachlesen, wie die Klassik aus den einzelnen Photonen entsteht .

In Bezug auf Ihre Frage nach verschiedenen Strahlungsarten sind die beiden "Arten" von Strahlung tatsächlich dasselbe - elektromagnetische Strahlung, bestehend aus elektrischen Feldern und magnetischen Feldern mit wechselnder Richtung. Unabhängig davon, ob die Quelle dieser elektromagnetischen Strahlung vibrierende geladene Teilchen in heißen Substanzen oder beschleunigte Ladungen waren (wie ein Elektron, das in einen angeregten Zustand beschleunigt wird), die elektromagnetische Strahlung verhält sich immer noch genauso und ist dasselbe. Wie Jerry Schirmer sagte, stellt sich heraus, dass diese beiden Arten der Erzeugung von EM-Strahlung mehr oder weniger gleich sind. Das würde auch bedeuten, dass beide die gleiche "Art" von Strahlung erzeugen würden.