Cuando la luz se absorbe en un material, ¿a dónde va la luz?

Answer 1

Cuando la luz se absorbe, no se “va” a ninguna parte. Absorción significa que los fotones desaparecen, su energía se convierte en otra forma. Es por eso que los operadores de aniquilación y creación de la mecánica cuántica, en el caso de la luz, se denominan operadores de absorción y emisión.

Como han señalado otros, también tienen un impulso, pero ambos se absorben en la red cristalina (si se absorben en un sólido; los líquidos son demasiado complicados para cubrirlos aquí) y se convierten en la energía y el impulso de los fonones. Energía de la misma red, de modo que la absorción causa calor, la transferencia de energía de la luz incidente a la energía interna de la red.

Esta distinción puede parecer bastante inútil y confusa al principio, ya que solo los mejores textos de termodinámica lo mencionan, pero en termodinámica, el calor es un modo de transferencia de energía, no es en sí mismo una forma de energía. ‘Trabajo’ es el otro modo (en la termodinámica de sistemas cerrados pero no aislados). En nuestro caso, la absorción hace que la energía de los fotones se transfiera a la red. Ya que usted dijo “absorbido”, podemos descartar los casos de reflexión y dispersión, por lo que realmente va a la energía interna (otro término termodinámico) de la red.

Las cosas calientes irradian infrarrojos (a menos que estén realmente calientes e irradien luz visible o más alta), por lo que los fonones pueden generar más fotones (la ley de la radiación térmica de Kirchhoff). Pero a menos que tenga un láser, son fotones de baja energía, muy diferentes del incidente, fotones absorbidos. También se irradian en muchas direcciones diferentes al azar, por lo que su entropía es mucho más alta, y no se pueden confundir con los fotones incidentes.

Answer 2

La luz absorbida por el sólido se convierte en calor.

La luz posee una naturaleza dual (naturaleza de la onda y naturaleza de la partícula). Cuando la luz es absorbida por el sólido, la luz muestra la naturaleza de la partícula … es decir, los fotones (haz de paquetes de energía) en la luz inciden en la materia sólida (materia).

La energía asociada del fotón determina el tipo de interacción entre el fotón y el sólido. Un fotón de un cierto umbral de energía podrá liberar un electrón unido de un átomo que causa el efecto fotoeléctrico.

Un fotón de menor energía aún puede liberar electrones menos fuertemente unidos, lo que sucede en los casos habituales. Después de un tiempo, el electrón menos fuertemente liberado debido a la interacción del fotón regresa al estado de energía estable que libera energía en forma de calor.

Answer 3

Los fotones elevan los electrones de los átomos a un estado de mayor energía, o convierten su impulso en la energía cinética de las micropartículas individuales. Eventualmente, la energía de los fotones se almacena en enlaces químicos o se reemite en longitudes de onda más largas de las que fueron absorbidas. A menudo llamamos calor a estos fotones reemitidos cuando luego se absorben en otro lugar.

Para una discusión de un mecanismo que involucra metales, vea el efecto Fotoeléctrico. Aquí hay una discusión de otro mecanismo que involucra los espejos.

Answer 4

La luz nunca es absorbida por un sólido. La energía que poseen los fotones son. La luz simplemente se refleja en una dirección aleatoria debido a irregularidades en la superficie de los sólidos. La energía absorbida generalmente aumenta la temperatura del cuerpo y en algunos casos causa un efecto fotoeléctrico.

Answer 5

Los cuerpos sólidos no pueden absorber la luz (excepto la luz infrarroja). La luz se refleja, se dispersa internamente o se dispersa externamente. Dado que no podemos observar la luz dispersa, a menudo se supone erróneamente que la luz es absorbida por un cuerpo sólido. “[ En la actualidad, se determina que el estímulo de umbral medio para que un rayo de luz sea detectado con una precisión del 60% por el ojo humano, al menos unos 100 fotones deben caer sobre el ojo en un lapso de tiempo de 100 ms ]”. Como la luz dispersada no cumple esta condición, no podemos observarla.

Answer 6

Cuando la luz se absorbe en un material, la luz muere y el material pasa a un estado de mayor energía.

Answer 7

En algunos casos, la energía de la luz calienta el objeto iluminado. Algunos de ellos expulsan los electrones del objeto. Los electrones no desalojados son empujados a un nivel de energía más alto. Nada se desperdicia.

Answer 8

La energía se convierte en calor. En las plantas, solo una pequeña proporción de la luz absorbida se utiliza en la fotosíntesis, el resto se convierte en calor.
El calor puede o no ser reemitido como luz infrarroja.