Οι επισκέπτες τούτου του blog αλλά και οι αναγνώστες του βιβλίου μας ΚΜκή Λυκείου , θα έχουν πιθανότατα σημειώσει την ιδέα που εκφράσαμε εκει (&2.5, σ. 66 ) και λέει το εξης. Οτι αν ο κλασικός μηχανισμός απόσπασης ηλεκτρονίων απο ένα μέταλλο εφαρμοστει και για την απόσπαση ηλεκτρονίων απο τα άτομα ή τα μόρια μας τότε κι αυτα θα αποσπώνται πάντα ( ύστερα απο κάποιο χρόνο αναμονής) ανεξάρτητα απο τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.Με δραματική ,βεβαίως, συνέπεια οτι η πανταχού παρούσα φωτεινη ακτινοβολία - για να πάρουμε μόνο αυτήν - θα είχε αποσπάσει το ένα μετά το άλλο τα ηλεκτρόνια των ατόμων και των μορίων μας και τότε κανείς απο μας δεν θα ήταν εδώ για να γράψει τον...αγωνιστικό επικήδειο: Πεσατε θύματα...... Αυτά λέγαμε λοιπόν στο πρόσφατο βιβλίο μας αλλά, ευτυχώς(!), κάναμε λάθος. Και το καταλάβαμε μόλις σήμερα όταν γράφαμε μια σχετική ανάρτηση και η εμπειρική αντίκρουση αυτής της ιδέας- ότι δηλαδη , αν ίσχυε η κλασική φυσική ,η πανταχού παρούσα ηλιακή ακτινοβολί...

  Απάντηση:  Θέλω να δείξω ότι είναι αδύνατη η αντίδραση  γ + e -> e στην οποία το αρχικό ηλεκτρόνιο  θεωρείται ακίνητο ενώ το ηλεκτρόνιο του δευτέρου μέλους θα έχει σίγουρα μια ορμή προς τα δεξιά λόγω ΑΔΟ .( γ είναι το καθιερωμένο σύμβολο για το φωτόνιο). Το ότι η παραπάνω αντίδραση είναι αδύνατη προκύπτει αμέσως αν πάμε στο σύστημα ηρεμίας του ηλεκτρονίου του δευτέρου μέλους, οπότε θα βλέπουμε το αρχικό ηλεκτρόνιο να φεύγει προς τα αριστερά και το φωτόνιο προς τα δεξιά αφου η συνολική ορμή τους πρέπει να είναι όση και του ακίνητου πλέον ηλεκτρονίου του 2ου μέλους , δηλαδή μηδέν. Ομως αυτη η είκόνα προφανώς παραβιάζει την ΑΔΕ αφου το ενα μέλος - το ακίνητο ηλεκτρόνιο - έχει ενέργεια mc2 ενώ στο άλλο μέλος έχουμε ένα κινούμενο ηλεκτρόνιο , που απο μόνο του έχει ενέργεια μεγαλύτερη του mc2 , ενώ υπάρχει και ένα φωτόνιο με τη δική του ενέργεια και η παραβίαση της ΑΔΕ είναι ακόμα μεγαλύτερη!!! Συμπέρασμα 1: Το ΦΦ μπορεί να συμβεί μόνο όταν το ηλεκτρόνιο είν...

  Απάντηση: Μια πρώτη απάντηση θα ηταν να πεί κανείς οτι υπάρχει και το φάσμα εκπομπής των ελεύθερων ηλεκτρονίων σε ένα μέταλλο (που ειναι τμηματικά συνεχές σε εναν κρύσταλλο) ή το δονητικό φάσμα των μορίων του υλικού γύρω απο τις θεσεις ισορροπίας τους (που είναι μεν διάκριτο αλλά με πολύ κοντινές στάθμες) και άλλες παρόμοιες ''πηγές'' που ομως δεν έχουν ιδιαίτερη σημασία γιατί η απάντηση στο ερώτημα μας δεν βρίσκεται στην πηγή εκπομπής των φωτονίων αλλλα στον μηχανισμό της θερμοποίησης τους.Ότι δηλαδή τα εκπεμπόμενα στο εσωτερικό τού σώματος φωτόνια ''συγκρούονται'' τόσες πολλές φορές με τα άτομα ,τα μόρια ή τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του - χάνοντας ή κερδίζοντας ενέργεια σε κάθε ''σύγκρουση'' -  ώστε οταν φτάνουν πλέον στην επιφάνεια του και εκπέμπονται στο περιβάλλον να έχουν χάσει κάθε μνήμη της προέλευσης τους. Εχουν πια αποκτήσει την τυχαία θερμική κατανομή που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία του εκπέμποντος σώματος. Δηλαδή εκείνη που μεγι...

Απάντηση:  Υπάρχουν πολλοί τρόποι να απαντήσεις αυτό το ερώτημα αλλά ο πιο ευθύς είναι ο παρακάτω και έχει δύο σκέλη. α) Στη θεμελιώδη κατάσταση το ηλεκτρόνιο του ατόμου  δεν ακτινοβολεί, διότι αν ακτινοβολούσε θα έχανε ενέργεια οπότε θα έπρεπε να πάει σε μια χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση η οποία όμως δεν υπάρχει αφού ήδη βρίσκεται στη χαμηλότερη δυνατή , δηλαδή εχει ''πιάσει πάτο''. β) Οσο για τον μηχανισμό που αναστέλλει τη δυνατότητα ακτινοβολίας είναι τούτος: Οτι το ηλεκτρόνιο δεν εκτελεί πλέον μια τροχιακή κίνηση - οπότε η θεωρία του Μαξγουελ θα το υποχρέωνε να ακτινοβολεί - αλλά περιγράφεται απο ένα νέφος πιθανότητας του οποίου η μορφή παραμένει σταθερή στο χρόνο( στάσιμη κατάσταση) και έτσι καμιά δυνατότητα ακτινοβολίας δεν υφίσταται.( Δέστε σχετική συζήτηση και στο βιβλλιο ΚΜ Λυκείου, σ. 138 )

 Ερώτηση: Αφού το φωτεινό κβάντο είναι αδιαίρετο , γιατί στο φαινόμενο Κόμπτον (ΦΚ) μόνο ένα μέρος απο την ενέργεια του μεταφέρεται στο ηλεκτρόνιο;  Απάντηση: Το αδιαίρετο του φωτεινού κβάντου (ή φωτονίου στη σημερινή γλώσσα) σημαίνει ότι δεν μπορεί να μεταφέρει ενα μέρος απο την ενέργεια του σε ένα άλλο (φορτισμένο) σωματίδιο και να παραμείνει φωτόνιο της ίδιας συχνότητας.. Αν το κάνει θα μετατραπεί σε φωτόνιο μικρότερης συχνότητας δηλαδή σε ένα διαφορετικό φωτόνιο. Και αυτό ακριβώς συμβαίνει στο φαινόμενο Κόμπτον. Το σκεδαζόμενο φωτόνιο εχει διαφορετική (μικρότερη) συχνότητα απο το προσπίπτον και είναι επομένως ένα διαφορετικό φωτόνιο. Ενα φωτόνιο διαφορετικού ''χρώματος''. Βλέπε και ΚΜ Λυκείου, σ. 101.

 Σε πολλές απο τις ομιλίες σε συναδέλφους φυσικούς που έκανα πρόσφατα, δέχτηκα αρκετές ενδιαφέρουσες ερωτήσεις - στο επίπεδο που έχει σημασία για τη δική μας κατανόηση ώστε να αισθανόμαστε ασφαλείς με αυτο που διδάσκουμε- και κάποιες απο αυτές θεωρώ χρήσιμο να μεταφέρω και εδω σε μια σειρά αναρτήσεων αρχίζοντας με την ερώτηση του τίτλου. Να πώ λοιπόν αμέσως οτι το φωτόνιο - ας πούμε σε μια μονοδιάστατη κίνηση- δεν περιγράφεται απο μια κυματοσυνάρτηση ψ(x,t) όπως τα κοινά υλικά σωματίδια ( πχ το ηλεκτρόνιο) η οποία ικανοποιεί την εξίσωση Σρέντιγκερ. Σίγουρα όχι. Το φωτόνιο ''κατάγεται'' απο ενα κλασικό ΗΜκό κύμα και δεν γίνεται να ''ξεχάσει'' τον κλασικό του εαυτό.Επομένως μια πολυ λογική σκέψη είναι οτι η κυματικη φύση του φωτονίου είναι αυτη που ξέραμε και απο την κλασική ΗΜκή θεωρία- ας πουμε ενα επίπεδο ΗΜκό κύμα- μόνο που αυτό το κύμα θα πρέπει να ερμηνευτεί πιθανοκρατικά. Λέμε δλδ οτι η Ψ του φωτονίου είναι ενα κλασικο ΗΜκό κύμα ερμηνευμενο πιθανοκρ...

  Θερμαίνω ένα άδειο μεταλλικό κουτάκι με οπή, όχι σε πολύ υψηλή θερμοκρασία.   Δια γυμνού οφθαλμού βλέπω την οπή μαύρη καθώς το φως από το δωμάτιο που εισέρχεται στο εσωτερικό του κουτιού εγκλωβίζεται και με διαδοχικές ανακλάσεις απορροφάται πλήρως από τα τοιχώματα ώστε να μην απομένει τίποτα για να δω.    Το εσωτερικό του κουτιού λειτουργεί ως ιδανικός απορροφητής ακτινοβολίας.    Όμως, με την αύξηση της θερμοκρασίας του εσωτερικού -λόγω ήπιας θέρμανσης- οι ταλαντώσεις των ατόμων, οι αποδιεγέρσεις των ηλεκτρονίων κλπ παράγουν πλούσιο υπέρυθρο φως μέρος του οποίου βρίσκει διέξοδο στην οπή.   Αυτό το φως το βλέπει μια θερμοκάμερα . Που δείχνει τώρα την μαύρη -στα μάτια μου- οπή ως το πιο φωτεινό/θερμό σημείο του κουτιού. Βέβαια ,δεν είναι θερμότερο το εσωτερικό από το εξωτερικό του κουτιού αλλά έτσι φαίνεται στη θερμοκάμερα. (Γι αυτό , αν κάποιος θέλει να μετρήσει τη θερμοκρασία ενός αντικειμένου καλύτερα να στοχεύει σε σκούρα σημεία).   Εδώ,...