¿Cómo absorben los átomos dentro de un espejo y luego liberan fotones en el ángulo correcto?

Answer 1

Gracias por la A2A.

Cuando la luz incide en un átomo, el átomo absorbe el fotón (con cierta probabilidad). Esto pone al átomo en un estado excitado durante algún tiempo (la vida útil del estado excitado). El átomo vuelve a aparecer un fotón en una dirección aleatoria. Cuando tienes un gran número de átomos, el fotón puede ser absorbido por cualquiera de ellos con cierta probabilidad y luego emitido por ese átomo en una dirección aleatoria. La amplitud de probabilidad (la probabilidad es la magnitud al cuadrado de la amplitud de probabilidad) de encontrar que el fotón se propaga fuera de los átomos en algún ángulo es la suma de la amplitud de probabilidad de ser absorbido por cada átomo por la probabilidad de ser emitido por cada átomo. dirección. La amplitud de probabilidad de los fotones es un tipo de onda. Entonces, si realiza los cálculos matemáticos (suponiendo que un fotón incide en una capa plana de átomos), encontrará que es más probable que el fotón salga en el mismo ángulo en el que entró (pero en la dirección opuesta). No es que los átomos emitan los fotones en una dirección determinada. Es el resultado de la correlación de las diferentes trayectorias que puede tomar el fotón. Como han dicho los demás, Feynman da una explicación clara y agradable de este fenómeno en QED.

Answer 2

Una vista alternativa; Todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. El medio universal en y sobre un cuerpo macro contiene todas las distorsiones necesarias para mantener su integridad y estado de movimiento. La región distorsionada en el medio universal sobre un cuerpo macro se extiende fuera de sus límites físicos, donde la densidad de la distorsión se reduce a medida que aumenta la distancia desde la superficie del cuerpo. Es esta región en medio universal la que proporciona una superficie lisa para el reflejo de la luz.
Los cuerpos de luz (fotones de alta frecuencia) son las partículas de materia 3D más básicas. No son absorbidos por los átomos en un cuerpo reflectante. Se reflejan / dispersan lejos de la región en un medio universal inmediatamente fuera de la superficie reflectante.
Durante la reflexión, los fotones se comportan casi como una pelota de goma que golpea una superficie sólida. ver: capítulo 6 en ‘MATERIA (Reexaminado)’.

Answer 3

La geometría óptica es un tipo de la llamada teoría efectiva, es decir, sus leyes simples surgen de un nivel más profundo de los fenómenos de ondas cuánticas a partir de los cuales se combinan de manera coherente diferentes amplitudes posibles, creando como resultado una corriente de fotones reflejados en este ángulo particular.

Answer 4

Como Jan Ree respondió, quieres leer QED. Pero la respuesta corta es que los fotones van en todas direcciones, pero los que están en el ángulo equivocado se cancelan.