Was passiert mit dem sichtbaren Licht, das ein Stoff auf atomarer Ebene nicht reflektiert?

Nehmen wir an, wir haben ein blaues, undurchsichtiges Material. Wenn weißes Licht auf dieses Material einfallen würde, würde das blaue Licht von Elektronen absorbiert und die Elektronen würden in einen höheren Energiezustand übergehen, und dann würden die Elektronen wieder in den ursprünglichen Zustand übergehen (ohne Rücksicht auf andere Zustände, in die sie fallen könnten). - dieses Licht aussendet, um das Material blau erscheinen zu lassen, aber was passiert mit dem Rest des Lichts? Wird der Rest des Lichts von Molekülbindungen absorbiert und in Wärme umgewandelt?

Ein blaues Material reflektiert blaue Strahlung und absorbiert rote usw. An dieser Reflexion ist keine atomare Absorption beteiligt. Im Allgemeinen wird ein Festkörper durch die Atomphysik nicht gut beschrieben. Wir müssen seine interatomare oder molekulare Struktur verstehen, um die Wechselwirkung mit Licht zu beschreiben.
Interessant, also interagieren die Elektronen in den Atomen/Molekülen eines blauen Materials mit den Photonen, aber sie wechseln nicht auf ein anderes Energieniveau und „lehnen“ das Photon einfach ab und emittieren es erneut? Liegt dies daran, dass die Photonenenergie keinem verfügbaren Energieniveau für die Elektronen entspricht?
Die Energieniveaus in Atomen sind schön und diskret, aber wenn zwei Atome mit denselben Energieniveaus interagieren, beeinflussen sie sich gegenseitig. Jedes Paar entarteter, dh gleicher Energieniveaus spaltet sich in zwei Niveaus ungleicher Energie auf. Das diskrete Spektrum sieht jetzt viel komplizierter aus. Drei, vier, fünf usw. Atome werden diese Ebenen immer weiter aufspalten. Bis wir einen makroskopischen Festkörper haben, sind diese "Wälder" von Energieniveaus zu kontinuierlichen Energiebändern geworden. Es wird sinnlos, über atomare Zustände zu sprechen. Der Festkörper verhält sich anders und viel komplexer als seine Atome.
@CuriousOne, was Sie sagen, ist richtig, aber im Kommentar des OP erwähnt er oder sie keine Atome. Dieser Kommentar ist richtig: Das blaue Licht wird reflektiert, weil es keine Energieniveaus gibt, um es zu absorbieren.
@garyp: Es steht im Titel und das OP hat zuvor eine ähnliche Frage gestellt. Ich versuche lediglich, ihn dazu zu bringen, über das Problem in einem breiteren Kontext als der Atomphysik nachzudenken.

Antworten (1)

Ich bin mir nicht sicher, was Sie mit "dem Rest des blauen Lichts" meinen. Grundsätzlich können drei Dinge passieren, wenn niederenergetisches Licht Materie durchdringt.

  1. Absorption und Reemission. Das Licht erregt einen dispersionsfreien Modus, wie Ihr Beispiel für den elektronischen Energiezustand. In diesem Fall wird das Licht am häufigsten mit derselben Wellenlänge erneut emittiert. Die genaue Verteilung können Sie mit dem Bohr-Dirac-Modell (Bohr-Modell mit relativistischen Korrekturen) errechnen.

  2. Absorption und Dispersion. Licht kann Phononenmoden anregen, diese werden sich zerstreuen und das Objekt aufheizen.

  3. Schließlich kann Licht das Material durchdringen und überhaupt nicht mit dem Objekt interagieren.

Sie haben es übersprungen, elastische Streuung zu erwähnen, die keine Re-Emission ist.
Interessant, danke für deinen Kommentar Anna, ich werde die Antwort aktualisieren, wenn ich ein klareres Bild habe. Ich wurde immer daran gewöhnt zu glauben, dass Licht seine Richtung nicht ändern kann, ohne absorbiert und wieder emittiert zu werden … eine Folge der Relativitätstheorie. Wenn man die Winkelverteilung des Lichts im Endzustand nach dem Beschuss eines Materials mit Photonen berechnen will, ist es dann nicht wahr, dass wir Diagramme, in denen das Licht absorbiert wird, zusammen mit Diagrammen summieren, in denen das Licht nicht absorbiert wird? Das heißt, was sind die beobachtbaren und rechnerischen Unterschiede zwischen Absorption + Reemission und elastischer Streuung?
Absorption und Reemission setzen vorhandene quantisierte gebundene Energieniveaus voraus. Elastische Streuung liegt außerhalb des Spillover-Feldes des gesamten Atoms/Moleküls/Gitters
Was passiert mit dem sichtbaren Licht, das ein Stoff auf atomarer Ebene nicht reflektiert?
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