电子与光子碰撞会发生什么?( 二 )


文章插图
每个光子仅与一个电子相互作用
【电子与光子碰撞会发生什么?】光子把能量传递给电子 。然后就消失(因为光子是一包纯能量 。没有别的什么东西) 。因此 。电子吸收了光子之后就具有了额外的能量 。如果有了足够的额外能量 。就可能会离开金属原子(非金属基本上不可能产生光电效应 。因为原子核把它的电子管得太紧))——这也意味着只有具有足够能量的光子才会导致电子离开金属原子 。但总之 。一个光子只能跟一个电子发生作用 。而不会同时激发多个电子 。
只有高于阈值频率的光子才会引起光电效应
更亮的光只是意味着每秒传递更多的能量(光子)包 。而每个包的能量是不变的 。而光子能量是随着频率升高而升高的 。因此 。如果没有足够高频率的光 。那么光是提高亮度也是没有办法产生光电效应的 。也就是说某些光子对于某些金属而言并不能导致光电效应的 。因此也不是所有金属都适合作为光电效应的介质 。不同的金属产生光电效应的光子的频率阈值也是不一样的 。
对于给定的金属表面 。存在一定的入射辐射最小频率 。在该频率下 。不发射光电子 。该频率称为阈值频率 。每个光子都会产生光电子吗?
假设我们在阈值满足光电效应的频率阈值 。那么光子何时到达还有其他事情要考虑 。
实际上 。光子可以轻松地在原子之间穿过甚至穿过原子内部(原子内部很空旷) 。也不会撞击电子 。因此 。光子最终击中电子时 。有许多可能的情况:
光子在金属表面撞击电子 。电子利用它获得的能量离开原子并逃逸——这就成了光电效应 。
光子在金属表面撞击电子 。电子离开原子 。但进入更深的金属 。但无法逃脱——这在金属内形成了电流 。这种电流会在金属内部转化为热能 。表现出光的热效应 。
光子在撞击电子之前先深入金属 。随后导致电子离开原子 。朝表面逃逸——这还是光电效应 。
光子在撞击电子之前先深入金属 。电子受激离开原子并朝着表面前进 。但是电子能量不足 。无法越过所有其他原子到达表面 。因此电子会停止在金属内部 。并且永远不会逸出——光子能量变成了热能 。表现为光的热效应 。

电子与光子碰撞会发生什么?

文章插图
上图:太阳能电池板中 。光子被吸收(左) 。和电子突破束缚形成自由电子(右) 。
因此 。实际上 。到达金属的光子中只有很小一部分会导致电子被发射出去 。大部分都变成了热能 。
总结
电子与光子碰撞会发生的大体情节 。一点都不狗血 。是吧?
其他观点:
以下是我的观点 。其中也许由于自己知识有限或者有臆断成分 。但我尽可能严谨的回答你的问题 。
电子和光子的概念我想提问的人应该清楚 。我不多做解释 。对撞会发生什么?那我们应该确定两者能否对撞?对于我们认知来说 。对撞是两个拥有动量的客体在空间中轨迹有交叉点才能发生的现象 。电子是拥有动量的客观实体 。光子也是拥有动量的 。并且由于定义光子静止质量严格为零 。所以拥有动量的光子具有质量 。
我需要补充我的观点(我们先做一假设假设光子就是速度大于电子的或正或负电子并地球是是个巨大的正负电子容)我们以太阳光和地球为实验现象 。因此这个实验完全符合真实世界的标准 。我们来对实验现象来做分析@众所周知
一太阳光会照亮我们的地球暂不讨论生命
二太阳光能是物质的状态发生变化
三太阳光能使物质发生化学反应

一说明了光子和物质发生了作用并被吸收和反射 。光子来源于太阳 。太阳属于物质 。因此光子属于物质 。物质据我们现在的认知是由原子核和核外电子组成 。原子核能辐射光子 。也就说明光子能以某种状态或形式成为原子核一部分 。假定光子就是正负电子 。那么当太阳光照射地球时就会出现反射和吸收现象
二说明光子使得原子间分子间分子与原子间密度发生了改变 。假定光子是正负电子当物质获得电子就不再需要工价电了 。因此使得物质状态发生改变 。
三说明光子参与了化学反应 。化学反应是得失电子的现象 。本质上将只有得失电子才能发生化学反应 。假定光子是正负电子 。那么假设成立
基于以上事实光子和电子对撞首先
能够发生 。因为假设为±电子成立 。电子与电子对撞在空间中如果两者在同一直线方向相反对撞时由于光子动能大于电子(情况一正负两者都被加速在对撞一瞬间泯灭产生两光子『由于我个人认为实则为两者动量被平均了』)(情况二同电荷减速对撞一瞬间动量被平分光子降为正负电子)

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