Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat vertegenwoordigen de blokken in Feynman Energy Lecture?

In de lezingen van Richard Feynman over fysica vertegenwoordigen blokken energieniveaus van een systeem. Hij gebruikt ze vaak om concepten te visualiseren en uit te leggen in de kwantummechanica, met name bij het bespreken van de interactie van licht en materie .

Hier is een uitsplitsing van hoe de blokken worden gebruikt:

* dat energieniveaus weergeeft: Elk blok vertegenwoordigt een specifiek energieniveau dat een deeltje (zoals een elektron) kan bezetten. De hoogte van het blok komt overeen met het energieniveau, met hogere blokken die hogere energieniveaus vertegenwoordigen.

* overgangen: Wanneer een deeltje licht absorbeert of uitzendt, beweegt het van het ene energieniveau naar het andere. Dit wordt weergegeven door pijlen die de blokken verbinden. Een opwaartse pijl betekent de absorptie van energie (bijvoorbeeld fotonabsorptie), en een neerwaartse pijl geeft de emissie van energie aan (bijvoorbeeld fotonemissie).

* Quantum sprongen: Feynman benadrukt dat deze overgangen niet continu zijn, maar eerder voorkomen in "Quantum Leaps", wat betekent dat het deeltje onmiddellijk van het ene energieniveau naar het andere springt.

* Virtuele overgangen: Feynman gebruikt ook blokken om het concept van 'virtuele overgangen' te illustreren, waarbij een deeltje tijdelijk een energieniveau kan bezetten waarin het niet echt in kan zijn. Deze "virtuele" overgangen zijn cruciaal voor het begrijpen van de interactie van licht en materie.

Voorbeeld:

Stel je een eenvoudig atoom voor met twee energieniveaus. Deze zouden worden weergegeven door twee blokken, een hoger dan de andere. Wanneer het licht op het atoom schijnt, kan een elektron in het lagere energieniveau een foton absorberen en "springen" naar het hogere energieniveau, weergegeven door een opwaartse pijl. Dit elektron kan vervolgens spontaan een foton uitzenden en terugkeren naar het lagere energieniveau, vertegenwoordigd door een neerwaartse pijl.

Door deze eenvoudige blokdiagrammen te gebruiken, kon Feynman complexe kwantumfenomenen verklaren op een manier die gemakkelijker te begrijpen was voor een breder publiek.

Het is belangrijk op te merken dat de blokdiagrammen van Feynman een vereenvoudiging zijn en dat het werkelijke gedrag van deeltjes complexer is. Ze bieden echter een nuttige visuele weergave van de concepten die betrokken zijn bij de kwantummechanica.