Ein Apfel ist rot, weil er (wie mir gesagt wurde) alle Farben außer Rot absorbiert, das er reflektiert. Quantenmechanisch würde dies bedeuten: Moleküle in seiner Haut absorbieren ein Spektrum von Wellenlängen, emittieren jedoch spontan ein anderes Wellenlängenspektrum, das von Rot dominiert wird.
Warum sollte sich also das Absorptionsspektrum vom Emissionsspektrum unterscheiden, wenn beide von elektronischen Übergangsniveaus stammen?
(Fühlen Sie sich frei, mich hier zu unterbrechen, wenn meine Frage keinen Sinn ergibt, ich kenne mich damit nicht aus.)
Ich habe die Antwort gehört, dass das Absorptionsspektrum viel mehr Licht aufnimmt als das Emissionsspektrum, da ersteres von (z. B.) thermischen Schwankungen beeinflusst wird, während letzteres enger auf elektronische Übergänge beschränkt ist.
Wenn das der Fall ist, sollte ein ultrakalter Apfel dann nicht aufhören rot zu sein? Haben ultrakalte Objekte Farben?
Ich würde nicht vermuten, da jetzt das Absorptionsspektrum = das Emissionsspektrum ist.
Dies würde bedeuten: Moleküle in seiner Haut absorbieren ein Spektrum von Wellenlängen, emittieren jedoch spontan ein anderes Spektrum von Wellenlängen, das von Rot dominiert wird.
Nein, Reflexion und Emission sind getrennte Prozesse. Man könnte stattdessen sagen, dass die Haut ein Spektrum von Wellenlängen absorbiert, aber viel weniger im Roten. Die nicht absorbierte EM-Energie wird reflektiert. Reflexion erfordert keine atomaren oder molekularen Elektronenübergänge.
Warum sollte sich also das Absorptionsspektrum vom Emissionsspektrum unterscheiden, wenn beide von elektronischen Übergangsniveaus stammen?
Es wird nicht sein. Aber der Apfel sendet keine (sichtbare) EM-Strahlung aus und ist auch nicht phosphoreszierend oder fluoreszierend. Das absorbierte sichtbare Licht wird als IR wieder emittiert. Der Apfel müsste leuchten, um den sichtbaren Teil seines Emissionsspektrums zu zeigen. (Und die Moleküle, die für die rotdominierte Lichtreflexion verantwortlich sind, würden eine Erwärmung auf diese Temperatur nicht überleben.)
Ist es also richtig zu sagen, dass die Elektronenwolke des Apfels ein breites Wellenlängenspektrum absorbiert und hauptsächlich rot wieder emittiert?
In meiner Antwort habe ich versucht, die Prozesse der Streuung / Reflexion und der molekularen Elektronenübergänge zu trennen (letztere sind für das Absorptionsspektrum verantwortlich, das vorzugsweise nicht rotes Licht entfernt). Daher würde ich sagen, dass die Elektronenwolke ein breites Wellenlängenspektrum absorbiert (mit größerer Effizienz abseits von Rot) und hauptsächlich IR erneut emittiert.
Man könnte sagen, dass selbst im Fall der Streuung eine "Absorption" stattfindet, aber es ist keine einfache Absorption durch eine einzelne Einheit, gefolgt von einer Emission (und es wird kein Emissionsspektrum erzeugt). Ich habe nicht das Fachwissen, um diesen Prozess zu beschreiben. Wenn Sie daran interessiert sind, möchten Sie vielleicht diese spezielle Frage stellen (und darauf hinweisen, wo ähnliche Fragen fehlen).
Würde kommentieren, aber ich habe nicht genug Repräsentanten:
Als kleine Anmerkung zu Absorption und Emission: Denken Sie daran, dass es andere Prozesse gibt, die diese Spektren experimentell beeinflussen können. Mit Erbium dotierte Faser, die bei 980 nm gepumpt wird, versetzt ein Elektron in einen höheren Zustand, aus dem es (glaube ich) ein Phonon auslöst, um sich in den metastabilen Zustand zu entspannen, in dem eine spontane Emission bei 1550 nm auftritt. Ja, 1550 allein wird nur absorbiert, aber das ist nur alles, um zu sagen, dass Sie je nach Problem, das Sie in Betracht ziehen, ein unterschiedliches Absorptions- und Emissionsverhalten feststellen können.
Dwagg
BowlOfRed
Dwagg