Kann ein absorbiertes Photon als zwei Photonen emittiert werden?

Ich mache eine Einführung in den Astronomieunterricht und habe Absorptions- und Emissionslinien usw. angesprochen. Der Professor stellte diese Frage im Unterricht und brachte mich zum Nachdenken.

Ich würde nein sagen wollen, denn ein Photon soll ein Photon bleiben, Masse kann nicht entstehen.

Könnte bitte jemand bestätigen, ob dies wahr oder falsch ist und warum? oder welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein?

Denken Sie darüber nach: Sobald das Photon absorbiert ist, wird eine gewisse Menge an Energie in dem gespeichert, was es absorbiert hat. Kann dieses Objekt diese Energie in Form von zwei Photonen freisetzen?
Würde es also die beiden Photonen mit geringerer Energie freisetzen?

Antworten (2)

Absolut kann es - und es passiert die ganze Zeit. Wenn Sie ein Atom anregen, kann es verschiedene "Stadien" des Zerfalls zurück in den Grundzustand durchlaufen - wobei jeder Energieabfall zu einer Emission von Strahlung führt.

Dies geschieht während der Photosynthese: siehe diese Seite, von der ich dieses Bild kopiere:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie sehen können, gibt es mehrere Wege für die Energie, die durch verschiedene Übergänge verloren geht - von denen einige die Emission von Licht beinhalten.

Beachten Sie, dass in einigen Mehrebenensystemen einige der Übergänge nicht strahlend sind - aber es gibt keinen Grund, warum sie es sein müssen.

Ich verstehe, also kann ein angeregtes Atom im Wesentlichen mit unterschiedlichen Raten zerfallen, wodurch es Photonen ausstrahlt, aber nicht unbedingt die gleiche Energie wie das absorbierte Photon?
Solange es nicht mehr Energie abgibt als es aufgenommen hat, ja. Oft wird Energie in Schwingungen (Wärme) umgewandelt.

Ja absolut! Dies ist das Phänomen der sogenannten nichtlinearen Lichtstreuung . Dazu gehören eine Absorption eines Photons und seine Remission als mehrere Photonen oder als Photon unterschiedlicher Frequenz oder eine Kombination aus einem Photon und einem Phonon usw. (Sie können Raman-Streuung und Mandelstam-Brillouin-Streuung nachschlagen.)

Beachten Sie auch, dass die Rayleigh-Streuung der Photonen mit der gleichen Frequenz nicht wirklich die Absorption beinhaltet.

Kann ein absorbiertes Photon als zwei Photonen emittiert werden?
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