Optica

AronKamp

Hallo,

Ik heb een vraag, ik snap niet precies hoe een lichtstraal door een stof(medium) gaat. Voor zover ik weet wordt het licht steeds geabsorbeerd door een molecuul waar het mee botst, en daarna weer door gestuurd en gaat het zo langzaam (relatief gezien dan) door het medium heen tot het er bijvoorbeeld doorheen is waarna het weer vrolijk verder gaat tot het weer iets anders raakt.

Nu zit ik met een probleempje met mijn denk wijze er klopt iets niet aan hoe ik het nu begrijp. Ik zie namelijk geen enkele reden waarom het molecuul de opgenomen energie weer uitzend in de zelfde richting als waarop het binnen kwam. Dus denk ik dat het veilig is om te stellen dat dit foton weer wordt uitgezonden door het molecuul in een willekeurig richting.

Maar hierom snap ik helemaal niet meer wat er exact gebeurt wanneer dit licht door het medium gaat, omdat het vrolijk de zelfde richting er weer uit komt (bij een rechte inval dan).

Wat gebeurt er, en hoe "weten" de fotonen welke kant ze opmoeten? Ik zat eerst te denken aan impuls maar daarmee kwam ik er ook niet uit.

Wie kan me een verlossend antwoord geven?

Alvast bedankt!

317070

Nu zit ik met een probleempje met mijn denk wijze er klopt iets niet aan hoe ik het nu begrijp. Ik zie namelijk geen enkele reden waarom het molecuul de opgenomen energie weer uitzend in de zelfde richting als waarop het binnen kwam. Dus denk ik dat het veilig is om te stellen dat dit foton weer wordt uitgezonden door het molecuul in een willekeurig richting.

De richting is niet dezelfde. Alle richtingen hebben bij niet-gesimuleerde emissie (dus niet-LASER emissie) evenveel kans bij het uitstoten van een foton.

Hoe het dan komt dat een golf 'vooruit gaat', dat zit vervat in de golftheorie van licht, van Christiaan Huygens.

Puntje

Ik heb er weinig verstand van, maar wil toch even zeggen wat ik denk.

Fotonen kunnen alle kanten op "gereflecteerd" worden. Maar licht gedraagd zich alleen als een stroom fotonen als deze een interactie ondergaan met massa (dualiteit van golven en deeltjes). Zonder deze interactie (detectie) gedraagt licht zich als een golf. Aangezien een atoom ontzettend 'leeg' is (het volume-percentage dat bezet is door massa (nucleonen, elektronen) is echt ontzettend laag). Daardoor zijn er relatief maar weinig fotonen die daadwerkelijk geabsorbeerd worden, en gaat erg veel licht gewoon verder als een lichtgolf.

Leegte binnen een atoom gevisualiseerd: http://www.phrenopolis.com/perspective/atom/

Ik heb een keer berekend dat de kern van een aluminiumatoom in de orde van ongeveer 0,00000000148 volume-% van het atoom beslaat. Dat is zonder de elektronen, maar die zijn behoorlijk verwaarloosbaar. Oftewel een atoom is behoorlijk leeg.

Ik hoop dat ik hiermee een beetje in de richting zit.

ZVdP

Niet echt. Een diëlektricum is behoorlijk 'vol' voor een foton. Deze kunnen namelijk interageren met de hele elektronenwolk (polarisatie).

Maar als je in een vast materiaal alle atomen in een vast rooster zet, en alle atomen puntbronnen van sferische golven maakt bij een invallende vlakke golf, dan zie je dat er enkel een secundaire golf propageert in de richting van de invallende vlakke golf, in de andere richtingen wordt deze destructief weg geïnterfereerd.

Puntje

ZVdP schreef:Niet echt. Een diëlektricum is behoorlijk 'vol' voor een foton. Deze kunnen namelijk interageren met de hele elektronenwolk (polarisatie).

Maar als je in een vast materiaal alle atomen in een vast rooster zet, en alle atomen puntbronnen van sferische golven maakt bij een invallende vlakke golf, dan zie je dat er enkel een secundaire golf propageert in de richting van de invallende vlakke golf, in de andere richtingen wordt deze destructief weg geïnterfereerd.

Ok, het was te proberen natuurlijk.

thermo1945

Ok, het was te proberen natuurlijk.

De golflengte van het licht is veel groter dan de glasmoleculen.

Daarom 'spoelen' de golven vrijwel ongestoord om de glasmoleculen heen.

Er treedt dus geen noemenswaardige buiging op.

Blijft de volgende vraag over:

waardoor gaat licht prima door glas heen en wordt licht door steen en beton geabsorbeerd?

Kravitz

Verplaatst naar het vakforum optica en akoestiek.

AronKamp

ZVdP schreef:Niet echt. Een diëlektricum is behoorlijk 'vol' voor een foton. Deze kunnen namelijk interageren met de hele elektronenwolk (polarisatie).

Maar als je in een vast materiaal alle atomen in een vast rooster zet, en alle atomen puntbronnen van sferische golven maakt bij een invallende vlakke golf, dan zie je dat er enkel een secundaire golf propageert in de richting van de invallende vlakke golf, in de andere richtingen wordt deze destructief weg geïnterfereerd.

Dit had ik ook gehoord toen ik het aan een van mijn docenten vroeg, lijkt me inderdaad redelijk aannemelijk. En wat ik wel grappig vind is dat er wel een (van golflengte) afhankelijke eindig aantal mogelijkheden is waarop het atoom het licht weer kan laten uitstralen. Maar is verder niet belangrijk voor dit vraagstuk.

Het is wel erg interesant dat het dus eigenlijk wel klopt en dat het foton zelf niet weet waar het vandaan komt (natuurlijk niet) en dat het molecuul ook gewoon random een kant kiest om het heen te sturen maar dat dit uiteindelijk allemaal uitdooft behalve in de richting van waarde de straal heen moet gaan volgens de wet van snel.

Bedankt voor de reactie,

Voor de vraag die later werd gesteld weet ik eigenlijk ook het antwoord niet, behalve dat het in mijn ogen (maar ik heb hier niets over gelezen of over gehad, dus is waarschijnlijk niet echt veel waard) maar als ik denk aan een elektron (franck- hertz) die moeten een bepaalde snelheid hebben(energie) om exact een stof aan te laten slaan, hierna zal deze licht uitzenden. In het geval van licht zal dat dus betekenen dat het licht zal uitzenden in alle richtingen en dus niet perse in de richting van de lichtweg, en zal de intensiteit dus ver achteruit gaan. Als dit afhankelijk is van de foton energie zou dat dan betekenen, dat het afhankelijk is van de frequentie, en dan is het spectrum van ons oog maar erg klein en kan het dus zo zijn dat het precies die golflengtes opneemt die wij kunnen zien.

Dit is dan denk ik het geval voor ondoorzichtig stoffen, en denk ik ook wel gekleurde stoffen. Voor ruwe oppervlakken lijkt het me al duidelijk met alleen de wet van snel dat het niet altijd doorzichtig zal zijn.

Ik weet niet of dit een goede redenering is dus ik ook op commentaar.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Optica

Optica

Re: Optica

Re: Optica

Re: Optica

Re: Optica

Re: Optica

Re: Optica

Re: Optica