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[分享] 发光的原理是“原子从高能态向低能态跃迁时,能量以光子的形式辐射出去‌”。听起来,好像跃迁只能发生一次?

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发表于 2025-1-29 20:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
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发表于 2025-1-29 20:22 | 显示全部楼层
理论上关于辐射尚存有两个疑惑:辐射过程是如何产生?辐射出的物质比如光子它是什么结构的?这两个问题解决了,才能回答你的疑惑。一个有趣的猜测是,从三维黏性柱涡的电子上,沿其轴向辐射出:准一维振子光子或准二维涡中微子,但显然这个还仅仅是猜测。
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发表于 2025-1-29 20:23 | 显示全部楼层
能级跃迁和幅射发光的过程包括三种情况:受激吸收,自发幅射,受激幅射。电子从高能级跃迁到低能级后,会幅射出光子,如果不再受到激发,在基态是最稳定的状态,一般不会自发从低能级跃迁到高能级,电灯等连续发光是由于自发幅射(从高往低跃迁)后的电子反复受到外部电源电磁场的激发而造成的(能级高→低→高→低→…),如果没有外部激励源,电灯不会持续发光。即没有激励源,高→低的跃迁只发生一次(没有自发吸收这一说)。
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发表于 2025-1-29 20:24 | 显示全部楼层
跃迁是可以来来回回的,何来“只有一次”?但是每次确实只发射一个光子
另外,发光的原理除了跃迁以外还可以有其他方式发生,比如电磁振荡,粒子衰变,湮灭,热辐射
还有,你说的白炽灯用的是热辐射,激光灯才是跃迁
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发表于 2025-1-29 20:24 | 显示全部楼层
1.人类接触到的大部分发光是电子跃迁,不是原子跃迁。也有一些实验室做过中子衰变电磁实验,但是没有接触过原子跃迁光。
2.高能态向低能态跃迁时可能不止一次,因为一次跃迁也许并没有到达最低能态,然后在各种因素下再一次跃迁到更低的能态。
3.白炽灯的发光原理是负极提供高能电子,然后跃迁,然后回到正极完成一个循环。
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发表于 2025-1-29 20:25 | 显示全部楼层
现代的发光理论就是以此为基础表述的,高能态的电子有回归基态的属性,这是最基本的。电子与光媒粒子匹配时发生有持续的碰撞,产生连续的光波,带走原子的激发能量。因为光媒粒子比电子小得多,有持续的多次碰撞才能带走电子的能量,光媒的振动次数很多,如果匹配总是维持,光波振动次数会很多,10的几十次方个波峰是多数。发光维持时间平均是10的负8到负9次方纳秒,对应的波列长度理论上应该有3米左右,像元素氡发出的频率为550纳米的纳黄光,实际的波列长度只有77厘米。光波带走电子的能量是正确的描述,但不能说“光子”,叫“光子”不规范,重要的波列长度参数没有反映,而波列长度数量差别很大。光波是一段一段的,有“子”的特性,但不能称为“光子”,这会产生歧义。人们现在还不能测量一段光波的能量,但在发光过程中电子的能量变化是可以准确测量,就用电子的能量得失来计量光波的能量,这就是“波粒二象性”的由来,是波,能量以电子的能量得失来代表,是波似粒子是描述光波的常用词汇。电子受激可以在基态与高能态之间“跳跃”,跃迁来回不断。所以,发光总要发生,只要有能量不断激发原子的电子。电子在每一个回转周期与匹配的光媒粒子在相同位置,以相同的方位,相同的方向,相同的力度与其光媒粒子相撞,条件不变时会将其全部的能量交换給光波。但维持条件很容易打破,发出的波列长度一般都是小于其理论长度。但电子发光不是一次,激发不断,发光就不断,而且光波是一段一段的,不连续。
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