Meine Frage ist, obwohl Photonen keine (Ruhe-)Masse haben, geben sie aufgrund von EM-Strahlung eine externe Kraft ab, die dazu führt, dass Elektronen angeregt werden und zu Hüllen mit höherer Energie springen, deren Elektronen eine Masse haben, sodass Photonen eine kinetische Kraft abgeben können? Ich bin neu, also möchte ich das Protokoll zu diesem Thema klarstellen.
Sie tun es: siehe Strahlungsdruck .
Photonen haben selbst im klassischen Elektromagnetismus einen Impuls und können daher Kräfte auf Teilchen ausüben. In der Quantenmechanik ist die Kraft pro Photon , Wo ist die reduzierte Plank-Konstante und ist der Wellenvektor. Diese Kraft zeigt sich in vielen Situationen. Zum Beispiel können in meinen Experimenten die Impulsstöße von Photonen, die an Atomen gestreut werden, die Atome schieben und sogar kühlen. Der Effekt kann beträchtlich sein: Rubidiumatome können dadurch beschleunigt werden MS durch spontan streuendes Licht (ein Impulskick auf einer Masse zu einem Preis gibt eine Beschleunigung , wo in diesem Fall kg, MHz und /M).
Im Gegensatz dazu ist der Effekt der Lichtstreuung an massiven Spiegeln viel kleiner, wurde aber in empfindlichen Experimenten gemessen. Dieser Effekt ist von größter Bedeutung bei der Detektion von Schwerewellen, z. B. LIGO , wo die geringfügige Abstandsänderung zwischen zwei Spiegeln ein Signal von Schwerewellen sein könnte. Der Druck, der durch das Licht auf die Spiegel ausgeübt wird, muss verstanden werden und schränkt Experimente in manchen Situationen ein.
Photonen können Kraft auf Materie ausüben, ein Phänomen, das als Strahlungsdruck bekannt ist. Es ist jedoch nicht die kinetische Energie eines Photons, die atomare Elektronen auf höhere Bahnen anregt. Stattdessen hat das Photon eine bestimmte Energie E = hv (wobei v die Frequenz ist), wenn ein Photon mit einer Energie, die der Energiedifferenz zwischen einer „Umlaufbahn“ und einer anderen entspricht, vom Atom absorbiert wird, wird es dieses Elektron auf ein höheres Niveau anregen Sofort (ein Quantenübergang), sobald sich das Atom in diesem angeregten Zustand befindet, kann es sich spontan abregen, indem es ein Photon mit der gleichen Energie freisetzt, das erneut in den niedrigeren Energiezustand zurückkehrt. Der augenblickliche Übergang ist als Quantensprung oder -sprung bekannt und kann durch die klassische Physik nicht erklärt werden. Der Nobelpreis für Physik im vergangenen Jahr wurde unter anderem für das Miterleben dieser Quantensprünge verliehen.
QMechaniker