Ich studiere Biochemie und Molekularbiologie im Hauptfach. Wenn Photonen von Elektronen absorbiert werden können, würde das nicht bedeuten, dass Licht eine Ladung hat? Elektronen ziehen nur positive Ladungen an. Ist es nicht?
Die einfache Antwort ist "nein". Absorption und Anziehung sind zwei verschiedene Dinge.
Die einfachste „Absorption“ eines Teils der Energie des Photons erfolgt bei der Compton-Streuung : Ein Photon streut an einem Elektron und gibt einen Teil seiner Energie ab, wobei es zwischenzeitlich die Wellenlänge ändert.
Streuung bedeutet, dass sich zwei Trajektorien treffen und ein kinetischer Energieaustausch stattfindet, der die vier Vektoren der beiden Teilnehmer modifiziert. Sie fühlten sich nicht zueinander hingezogen, ihre Bahnen überlappten sich quantenmechanisch und sie interagierten.
Die Absorption ist komplizierter, weil sie den gesamten Werkzeugkasten quantenmechanischer Gleichungen und Lösungen für gebundene Zustände benötigt.
Die Elektronen befinden sich in gebundenen Zuständen um die Moleküle und Atome und bewegen sich in Orbitalen. Dies geschieht, weil die Anziehung der negativen Ladungen der Elektronen mit den positiven Ladungen der Protonen in den Kernen der Atome quantenmechanisch durch einen Potentialtopf dargestellt wird, dessen Lösungen die Orbitale der Elektronen sind. Bei der zweiten Quantisierungsanziehung handelt es sich um den Austausch virtueller Photonen zwischen den Elektronen und den positiven Ladungen, um das effektive Potential zu erzeugen, das sie aneinander bindet.
Was Sie Absorption in einem Photon nennen können, das auf Atome/Moleküle auftrifft, ist die vollständige Absorption des Photons, indem ein Elektron in eine höhere Umlaufbahn geworfen wird. Es wird nicht vom Orbital "angezogen". Es passiert einfach, dass die Energie des Photons genau genug ist, so dass es, anstatt Compton zu streuen, seine Energie vollständig absorbiert und das Elektron aufwirbelt.
Alternativ ist das Photon der Träger der elektromagnetischen Kraft, die in gebundenen Systemen attraktive Felder aufbaut. Es trägt selbst keine Ladung.
Licht hat keine Ladung. "Ladung" ist genau das, was wir die Tendenz von etwas nennen, elektromagnetische Felder, aus denen Licht besteht, zu beeinflussen und von ihnen beeinflusst zu werden.
Positive und negative Ladungen ziehen sich gegenseitig an, weil sie beide diese Felder abgeben . Ein Elektron erzeugt ein elektrisches Feld, das positiv geladene Dinge anzieht, und ein Proton erzeugt ein elektrisches Feld, das negativ geladene Dinge anzieht. Bewegte Ladungen erzeugen Magnetfelder. Außerdem erzeugt ein sich änderndes elektrisches Feld ein magnetisches Feld und umgekehrt.
Wenn eine Ladung beschleunigt wird, erzeugt sie eine Kombination aus sich ändernden elektrischen und magnetischen Feldern, die sich gegenseitig unterstützen, dies wird als elektromagnetische Welle bezeichnet. Licht, Radiowellen und Röntgenstrahlen sind alles nur unterschiedliche Frequenzen dieser Wellen.
Nein. Photonen (elektromagnetischer Strahlung) werden durch Beschleunigung elektrischer Ladungen erzeugt. Dies bedeutet, dass ein angeregtes Elektron (in einem höheren Energiezustand) Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung abgibt, die proportional zur Differenz zwischen den beiden Energieniveaus (Orbitalen) ist, zwischen denen der Übergang des Elektrons stattfindet.
Wenn ein solches angeregtes Elektron Energie als EM-Strahlung emittieren und in einen niedrigeren Energiezustand zurückkehren kann, dann ist auch die Symmetrie möglich, dass es ein Photon absorbieren und in einen angeregten Zustand (abhängig von der Energie des Photons) gelangen kann. Manchmal kann ein energiereiches Photon auch Elektronen von Metalloberflächen abschlagen (Photoeffekt).
Dies bedeutet nicht, dass die Photonen geladen sein sollten. Stattdessen interagieren sie mit geladenen Teilchen und übertragen deren Energie. Kurz gesagt, sie sind nur die elektromagnetischen Kraftträger.
QMechaniker
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