ce se intampla cu fotonul cand intalneste electroni?

din cate stiu fotonii pot fi absorbiti , reemisi gen absorbtie si reemisie, sau pot sa nu fie deloc absorbiti de electroni desi trec pe langa. intrebarea este : fotonul cand este absorbit pierde energie si astfel nu poate sa devieze in continuare electroni din materialul respectiv din care primul electron a absorbit fotonul si l-a reemis? explicand altfel sa zicem ca bandgapul in niste celule solare este de x, fotonul are energie x , este absorbit de electron , reemis si fotonul pierde sau nu valoarea de x astfel incat nu are energie destula sa deplaseze alti electroni in bandgapul respectiv?

sau reemis este cand fotonul are energie x + 10 sa zicem si electronul in bandgap are decat x?

(electornii) isi schimba nivelul de energie
https://www.khanacad...on-and-emission

Edited by MarianG, 20 July 2020 - 23:20.

isi schimba insa fotonul reemis poate excita si alti electroni?

sa spunem ca poate exista altul, care il tine acolo o perioada de timp, si apoi ii da drumul
si uite asa demonstrezi ca viteza luminii (propagarea) este dependenta mediu

Edited by MarianG, 20 July 2020 - 23:29.

eu incercam sa gasesc o modalitate de a obtine densitate mare de fotoni in celulele solare

insa trebuie sa stiu ce se intampla cu fotonii reemisi, pot excita si alti electroni din tipul respectiv de materie sau trebuie alte materii cu alt bandgap ?

celulel solare sunt "un convertor de energie", din fotoni in electroni,
fotoni sunt, doar ca nu reusim sa ii tranformam pe toti in energie electrica

de asta si ziceam , poate s-ar putea converti intreaga energie a fotonului in  miscare a electronilor , astfel nu ar fi nevoie de multe celule ci doar de 1 singur foton
insa trebuie sa stiu cu bandgapul

Bre. Fotonul e un contract intre emitator si receptor. El nu trece pe niciunde. De exemplu un contract intre mine si MarianG, nu trece pe langa tine, pentru tine pur si simplu nu exista.
Fotonul nu are traiectorie in sens clasic. Adica in sensul ca pe timpul deplasarii nu face absolut nimic, nu interactioneaza si nu-l putem vedea. El exista doar pentru cele doua entitati, emitator si receptor.

Cum se gandesc ei ca le trebuie un contract? In mod spontan, functie de geometria spatiului din jurul lor.
Adica, un electron(sau alta particula incarcata) de undeva din Andromeda, se gandeste el ca ar cam fi cazul sa interactioneze cu un electron din molecula aia din ochiul tau care-ti da senzatia de vedere.

Chestia asta se intampla extrem extrem de rar deoarece Andromeda e la mama dracului, geometria dintre voi nu favorizeaza. Insa sunt multi electroni in Andromeda care vor sa trimita fotoni si printre cei care vor sa primeasca e si electronul din ochiul tau, ala din molecula aia.
Si in mod spontan, chestie dependenta si de dorinta acelui eletron sa emita (adica are loc sa coboare mai jos pe un nivel energetic), si de dorinta electronului tau sa receptioneze(adica de disponibilitatea de nivele energetice in apropiere), ei se decid in liniste, fara sa dea niciun alt semn sa interactioneze. Cand l-ai vazut insamna ca au interactionat. Daca nu-l vezi insamna ca n-au interactionat.

Nimeni, absolut nimeni nu stie si nu e constient de aceasta interactiune. Ea va lua la cunostinta eventual de efectele ei. Andromeda se raceste si tu vei vedea fotonul. Dar nimeni altcineva. E un proces absolut intim, mai intim ca dupa usa de la baie. Apropo, ai vazut ce loc bun este?

Deci..
Fotonul "nu trece pe langa nimic". E o exprimare nefericita si creatoare de confuzie. Poti trasa o traiectorie imaginara in linie dreapta, dar aia e postmortem, doar asa, ca o constructie ajutoatoare la matematica cand te punea profesoara sa construiesti un triunghi ca sa vezi ce se intampla cu sfera din con. Traiectoria aia de fapt nu exista deoarece nu poate fi pusa in evidenta.
Fotonul cand e absorbit dispare. Contractul se termina intotdeauna fara alte datorii. Ala cedeaza energie, impuls si spin, tu primesti energie impuls si spin. Atata tot.

Daca electronul tau trece pe o stare superioara energetic, si trece ca altcevan-are ce sa faca, atunci va cauta sa contracteze alt electron caruia sa-i cedeze energia. E dornic de asa ceva. Cu cat nivelul energetic e mai mare fata de cel mai de jos disponibil, cu atat va fi mai dornic. si va trimite un foton poate tot din Andromeda, cine stie?
Dar probabilitatea de data asta e extrem de slaba. Sunt multe alte locuri de a ceda acel foton, de regula foarte aproape, schimband starea de energie a celorlalti electroni de pe-acolo prin procesele biologice si termice ce au loc in zona acelei molecule norocoase.

Fotonul ala nu mai iese din ochiul tau. Iese el pana la urma din corpul tau, dar sub alta identitate si sub alta forma. Te-ai incalzit deoarece ai primit energie de la Andromeda, ca atare vei emite radiatie termica in final mai multa decat ai fi emis daca nu primeai fotonul din Andromeda. Ca atare, procesele respective chimice vor distribui energia intai in reactiile chimice biologice care fac posibile recuperarea acelei molecule pentru a putea fi folosita din nou, de data asta va primi poate un foton din ecranul leptopului la care te holbezi acum. Aceiasi molecula va face jobul... poate. Sau nu, depinde. Dar in principiu vei emite o multime de fotoni mai mici, e extrem de improbabil sa emiti fotoni in vizibil deoarece nu esti asa de cald. Vei emite probabil o multime de fotoni in infrarosu in schimbul acelui foton verde sa zicem, primit din Andromeda.

Totul e probabilistic si nimic prestabilit cand vine vorba de interactiunea dintre foton si electron. Ea e doar jumatatea interactiunii dintre doua particule cu sarcina, cealalta jumatate de regula o trecem cu vederea, dar natura interactioneaza particule cu sarcina prin intermediul fotonilor, nu ciocneste fotoni cu electroni.

E echivalentul cuantic al principiului mecanicii cu Actiune=Reactiune, parca principiul 3.
Asa cum in natura nu exista forte, nu exista nici interactiuni intre fotoni si electroni. Fortele sunt efect a modului nostru uman de a rationa, de a imparti recursiv sistemele fizice in subsisteme. La granita a doua subsisteme se nasc forte egale si de semn contrar. In natura nu exista forte desperecheate deoarece ele se nasc intre sisteme conventional alese de catre noi, intotdeauna egale si de semn contrar ca urmare a unei interactiuni. Natura se joaca cu interactiuni, nu cu forte. Noi ne jucam cu forte deoarece nu stim sa gandim altfel lumea decat in mod reductionist, prin impartirea in subsisteme.

Edited by maccip, 20 July 2020 - 23:49.

[ https://www.youtube-nocookie.com/embed/L_q6LRgKpTw?feature=oembed - Pentru incarcare in pagina (embed) Click aici ]

bre scrie si tu clar, nu se intelege nimic din text wall-ul asta
fotonul absorbit reemis poate excita alti electroni? e necesar ca bandgapul sau nivelul energetic al celor "alti electroni" sa fie diferit? ce intrebare clara vrei? am explicat clar ce intreb

Incearca clipul pus de mine, explica foarte bine. Pe scurt, lumina doar face posibila deplasarea elctronilor, potentialul electric e dat de jonctiunea semiconductoare
E clar din principiu ca nu e posibil un randament foarte mare intrucat nu este o conversie de energie la propriu, directa.

Edited by andreic, 21 July 2020 - 00:10.

karax, on 20 iulie 2020 - 23:57, said:

pai nu e acelasi foton
tu daca mergi la magazin si cumperi azi ceva de 5 lei, iar maine cumperi altceva si primesti 5 lei rest
5 lei sunt 5 lei - nu trebuie sa fie aceiasi  5 lei de ieri

asa si cu fotonul, are o energie, pentru ce vrei tu chiar nu conteaza daca vin de la soare, bec, led, laser, etc

De unde stii tu ca e reemis acelaisi foton?
Crezi ca se reincarneaza?
Eu ti-am spus ca dispare odata ce interactioneaza. Fotonul nu e minge de tenis s-o plimbi tu de colo colea. Viata lui e foarte scurta. El se nasteintr-o parte  si moare instant in alta parte fara sa faca nimic pe parcurs.
Si daca citeai mai departe, in prelungirea celor spuse explicit, ai fi inteles ca e de fapt rodul neputintei noastre de a analiza sistemele din alta perspectiva decat cea reductionista, nu e un obiect in carne si oase cu care sa joci tu bambilici.

MarianG, on 21 iulie 2020 - 00:04, said:

eu ziceam in cazul ca fotonul pierde din energie , poate s-ar putea alatura langa ce materie era in celulele solare si alta materie , fasii de materie cu bangap , descrescator , astfel incat orice foton sa poata sa excite electroni fie si cazul reemisiei si pierderii de energie

ma bag la culcare. revin dimineata pe topic. sper sa explic cineva simplu da sau nu

cand zici ca pierde energie lasi impresia ca ii ramane ceva, dar nu ramane nimic

karax, on 21 iulie 2020 - 00:12, said:

simplu spus, e da,
fotonii (re)emisi pot fi abosbiti de alte lucruri,
dar te impiedici in detaliu ca sunt (re)emisi

poti sa te joci un laser peste o lampa de gradina, noaptea sa vezi cum se stinge cand primeste energie

Edited by MarianG, 21 July 2020 - 00:18.

Exact. Fotonul crapa.

Karaxe, daca vrei sa stii exact, trebuie sa inveti fizica. Altfel, poti sa-ti faci o idee doar prin metode stilistice de a descrie ce se intampla. Eu nu pot sa-ti vars in cap intuitia mea. Trebuie sa inveti singur pentru a-ti crea propria intuitie.
Sau sa o privesti ca pe o poveste.

Nu știu de ce dar am impresia că karax lucrează momentan la un perpetuum mobile cuantic pe bază de fotoni. Nu-i dărâmați lucrarea!

Un electron excitat de un foton nu poate emite un foton cu aceeasi energie decat daca mai era excitat si inainte de fotonul de care intrebi, si emite energia cumulata din mai multe excitari. Chiar si asa e rar. In practica substantele fluorescente emit fotoni de energie mai mica decat cei care le excita.
De ex. la becurile LED care emit lumina alba, e de fapt o pastila fluorescenta de reconversie aplicata peste un LED care emite UV sau albastru inaintat spre UV, deci se excita cu fotoni de energie mai inalta si emite fotoni de energie mai mica, si eventual lasa sa treaca sau pierde si fotoni din spectrul albastru, nu reemisi ci care trec sau scapa prin filtrul fluorescent de reconversie in spectru larg.
Exista mai rar si becuri cu LEDuri RGB, dar nu au treaba cu subiectul de aici.


Celulele solare de top au ajuns de cativa ani la 40% randament, dar sunt inca scumpe.
Insa au devenit mai acesibile cele de +/- 18 - 20%, care sunt mult mai performante decat cele de 8% sau chiar 4% cat erau cele uzuale, deci tehnologia si economia de productie in masa  avanseaza.

Edited by loock, 21 July 2020 - 01:03.