Apua, tyhmä fysiikkakysymys
Jos ajatellaan elektromagneettista säteilyä eikö ole niin että yksi fotoni voi saada teoriassa minkä vain määrätyn nollaa suuremman energia-arvon? (Frekvenssi lähestyisi ääretöntä samalla kun energia lähestyisi ääretöntä mutta anyways, yhtälölllä E=hf on aina ratkaisu riippumatta miten suuri on E).
Toisaalta silloin kun elektronit liikkuvat energiatasojen välillä energiatasojen arvot ovat kvantittuneet sillä tavoin että vain tietyn energian omaava fotoni voi siirtää elektronin ylemmälle energiatasolle.
Eikö ole äärettömän epätodennäköistä että fotoni joka voi saada minkä vain energian omaisi juuri sen energia-arvon? Ja toisaalta eikös absorbtiospektrissä näkyvien mustien linjojen pitäisi olla äärettömän kapeita? Jotenkin tähän sisältyy kiusallisia äärettömyyksiä jonka takia en tajua tätä laisinkaan.
Ovatko fotonin mahdolliset energia-arvotkin niin että vain tietyt arvot ovat mahdollisia? Toisin sanoen vain jotkut frekvenssit olisivat mahdollisia? En ole koskaan kyllä kuullut että näin olisi. Googlekin sanoo että mahdollisia fotonin energioita on ääretön määrä (jos näin ei ole ensimmäinen lauseeni olisi väärä, mikä on tietenkin mahdollista)
Joo anteeksi, en ole lainkaan hyvä tässä aineessa, koetan vaan päästä tän FY kurssin läpi, kiitos jos joku jaksaa auttaa.
Kommentit (13)
Mietipä, mistä fotonit tyypillisesti syntyvät? Juurikin elektronien tippumisesta kuorelta toiselle. Silloinhan ne saavat energiakseen juuri sen arvon, joka tarvitaan vastaavaan nousuun kuorelta toiselle.
Vierailija kirjoitti:
Hyvin olen pärjännyt elämässä vaikka en tajua mistä kirjoitat.
Onko susta tulossa joku ydinfyysikko ja pelastat joskus maapallon?
t. insinööri
No ei, ei minulla sellaiseen riitä äly. Koetan vaan tajuta tämän asian. Ja varmaan selitin niin vaikeasti, en osannut sanoa sitä mitenkään järkevämmin. -ap
Ajattelepa, että lotossa on yli 15 miljoonaa mahdollista riviä. Ennen arvontaa tietyn rivin voittotodennäköisyys on siis 1:15 000 000. Mutta arvonnan jälkeen sen arvotun rivin todennäköisyys on tasan 1.
Sama yksittäisen fotonin kanssa. Sillä voi teoriassa olla ääretön määrä energiatasoja. Mutta kun sen energiataso on mitattu ja tunnetaan, niin silloin se on se eikä mikään niistä äärettömästä vaihtoehdosta.
Vierailija kirjoitti:
Vierailija kirjoitti:
Hyvin olen pärjännyt elämässä vaikka en tajua mistä kirjoitat.
Onko susta tulossa joku ydinfyysikko ja pelastat joskus maapallon?
t. insinööri
No ei, ei minulla sellaiseen riitä äly. Koetan vaan tajuta tämän asian. Ja varmaan selitin niin vaikeasti, en osannut sanoa sitä mitenkään järkevämmin. -ap
Ei kun en oikeasti tajua noista mitään, enkä tiedä ketään kenen niitä tarvisi työelämässä osata.
Kyllä se paistaa läpi että esittlet ylpeänä osaamistasi.
t. insinööri
Alemuudentuntoinen insinööri on nyt hyvä eikä sekaannu asiantuntijoiden keskusteluun, kun ei vaikuta hänellä olevan annettavaa.
Ei lukiokurssilla sitä tarvi noin syvällisesti ymmärtää, luet vaan sen mitä kirjassa on ja opettelet ulkoa.
Mittauksissa on aina epätarkkuuksia, joten eipä siitä spektriviivasta saa ihan äärettömän ohutta millään mittalaitteella.
Hei ap
Ymmärsitkö, kakkoskommentissa on vastaus. Fotonien energiat eivät ole satunnaisesti erilaisia vaan kvantittuneita, koska niiden syntymekanismi on tuo.
Absorptioviivat eivät teoriassakaan ole äärettömän kapeita. Jopa täysin paikallaan olevan atomin/molekyylin absorptiospektrissä näkyy luonnollista levenemää, joka johtuu epätarkkuusperiaatteesta. Tässä tapauksessa epätarkkuusperiaate sanoo, että siirtymään (transitioon) liittyvän energiatilojen erotuksen dE ja virittyneen tilan elinajan dT tulo on Planckin vakion luokkaa. Koska elinaika ei ole äärettömän pitkä (jos olisi, siirtymää ei koskaan tapahtuisi), on energiatilojen erotuksessa epätarkkuutta, eli absorptioviivan leveys ei voi olla nolla. Käytännössä on muitakin mekanismeja, jotka leventävät absorptio- ja emissioviivoja. Mm. atomien ja molekyylien liike aiheuttaa Doppler-levenemää (vrt. esim. tähtien valon puna- ja sinisiirtymä, lähestyvän/loitontuvan ajoneuvon ääni jne). Muitakin levenemismekanismeja on.
Lopuksi sanoisin, että kysymyksesi eivät ole ollenkaan tyhmiä. Hyvä, että yrität ajatella itse.
Vierailija kirjoitti:
Hei ap
Ymmärsitkö, kakkoskommentissa on vastaus. Fotonien energiat eivät ole satunnaisesti erilaisia vaan kvantittuneita, koska niiden syntymekanismi on tuo.
Ymmärsin tuon! Kiitos vastauksista. Tästä herääkin kysymys että tarkalleen ottaen millainen on tähdissä tapahtuvan fuusioreaktion kulku, missä vaiheessa reaktiota valokvantit syntyvät.
Ja lisäksi tähdissähän on vain tietty määrä alkuaineita, mutta niiden lähettämä säteily kattaa jatkuvan laajan alueen elektromagneettista säteilyä, tarkoittaako tämä että jokaisella alkuaineella olevien energiatasojen määrä ei ole diskreetti? Eli pääkvanttiluku voisi olla mikä vain positiivinen kokonaisluku? Vai jotain aivan muuta? -ap
DI + TkT kirjoitti:
Absorptioviivat eivät teoriassakaan ole äärettömän kapeita. Jopa täysin paikallaan olevan atomin/molekyylin absorptiospektrissä näkyy luonnollista levenemää, joka johtuu epätarkkuusperiaatteesta. Tässä tapauksessa epätarkkuusperiaate sanoo, että siirtymään (transitioon) liittyvän energiatilojen erotuksen dE ja virittyneen tilan elinajan dT tulo on Planckin vakion luokkaa. Koska elinaika ei ole äärettömän pitkä (jos olisi, siirtymää ei koskaan tapahtuisi), on energiatilojen erotuksessa epätarkkuutta, eli absorptioviivan leveys ei voi olla nolla. Käytännössä on muitakin mekanismeja, jotka leventävät absorptio- ja emissioviivoja. Mm. atomien ja molekyylien liike aiheuttaa Doppler-levenemää (vrt. esim. tähtien valon puna- ja sinisiirtymä, lähestyvän/loitontuvan ajoneuvon ääni jne). Muitakin levenemismekanismeja on.
Lopuksi sanoisin, että kysymyksesi eivät ole ollenkaan tyhmiä. Hyvä, että yrität ajatella itse.
Kiitos sinulle ja kaikille muillekin vastaajille! Ja anteeksi häiriö. Tämä selittääkin (tosin jouduin googlaamaan tuon epätarkkusperiaatteen) -ap
Eikös kvanttimekaniikka kehitetty mm. selittämään tuo energian määrä eri taajuuksilla tapahtuvien sähkömagneettisten emissioiden suhteen. Siis kun kappale voi säteillä äärettömällä määrällä taajuuksia, energiakin olisi ääretön jos se ei kvantittuisi. Tai jotain sellaista, enhän mä tästä oikeasti mitään tajua, kunhan höpisen.
Hyvin olen pärjännyt elämässä vaikka en tajua mistä kirjoitat.
Onko susta tulossa joku ydinfyysikko ja pelastat joskus maapallon?
t. insinööri