作者Muscovy (三分熟的闹钟)
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标题Re: [问题] 高中彩虹光谱
时间Wed Oct 16 09:41:56 2019
※ 引述《x94jo3 (霹雳卡霹雳啦啦)》之铭言：
: 在高中讲义中写
: 在地球上观察到的太阳光为吸收光谱
: 请问那在地球上观察到的彩虹是属於吸收光谱吗？
: 因为讲义分成两大类
: 1. 发射光谱：连续、带状、线状
: 2.吸收光谱
: 还是吸收光谱中也有连续光谱？
霹雳兄找到的这组回答很有问题.
因为表面上是物理, 但最後在拼国文唬烂的程度. XD
我们从大考中心所回覆的「黑体辐射由电荷加速产生」这句话开始.
连推文里面的图片一起来说明这题「意见回覆」的说法有多离谱.
首先, 黑体辐射不是什麽电子加速的结果.
黑体辐射属於古典量子力学的范围, 有它才有古典量力.
我们说, 古典量力是量子电动力学出现之前的时代...
那个时代的物理学家, 对於黑体辐射就有趋近一致的认知了.
黑体辐射是能量量子化之後, 热平衡所呈现的统计特性.
而且呢, 古典的量子力学绝口不提电子在轨道上加速这种观念.
总之黑体辐射的来源是热, 不是电子加速, 这是从物理史学的观点.
再反过来, 如果黑体辐射要靠电子加速才会发生.
世界上所有的生物早就死光了...
因为一部分是被自己电死的, 另一部分是 beta particle 中毒.
你去摸一个黑体辐射源会被电到吗? 不会嘛... 被烫到的机会还比较大.
不会电人的东西, 然後説它充满了加速电子, 这可能吗?
电子可是生活中最敏感的粒子, 静电都会想办法电你了, 何况加速的.
至於为什麽黑体辐射没办法用电子加速来解释, 还有更深刻的物理意义.
想像一组 radio frequency 的电磁波, 就说 100kHz 好了.
产生这组电磁波就需要电子用 100kHz 的频率晃动.
这种等级的震荡在自然界中还有机会看到.
那麽微波波段呢? 1GHz 好了, 这种震荡就有点难找了.
再来, 远红外线呢? 1THz.
找一种带电物质可以承受一秒钟 1,000,000,000,000 的震荡...
这个难题把一百年前的物理学家们通通难倒了.
偏偏黑体辐射的结果跟大家说, 远红外线只是基本款, 连人体都做得到.
人体里有什麽咚咚一秒钟震荡 1,000,000,000,000 不会坏的?
够难了吧, 而且还要有证据!
好不容易凑出一个解释: 好, 电子绕原子核运动, 这个解释有机会.
物理学家接着问: 这些频率之间的强度所具有的分布要怎麽解释?
就是说每一个 THz 震荡子, 要分配三个 GHz 加四个 kHz 诸如之类的.
然後这些震荡子还要想一套方案跟温度连动, 并且能自动分配配额.
上面就是讲: 「用电子加速想像黑体辐射, 会出现哪些问题? 」
所以後来就有量子力学啦, 用能阶解释黑体辐射.
黑体辐射假设「能量会量子化」, 这是什麽? 就是能阶的古典版.
不然根本没办法解释高频辐射所需要的电子运动从哪里来.
我还可以跟你说, 凡是短於红外光的波段都没有泛用的电子运动发光理论.
除了少数像同步辐射这种特例, 其他都是用能阶解释, 不是电子运动.
所有的人造光源, 雷射, 白炽灯, LED...
自然光源, 譬如烛火, 日光, 星光... 等等.
只要你用眼睛看得到的光, 人类几乎都不知道怎麽用电子运动加以解释.
结果大考中心回答: 「连续光谱属於黑体辐射（由电荷加速产生）. 」
那现在你对「黑体辐射由电荷加速产生」有什麽想法?
我们还可以再讨论「连续光谱属於黑体辐射」这前半句话的问题. -.-
拿一盏氙灯出来, 这也是连续光谱, 但是绝对不像黑体.
所以我宁可相信这是一时笔误前後写颠倒.
不然出这份考题的家伙, 程度真是太离谱了.
而且这世界上的光谱不是只有连续光谱, 吸收光谱跟发射光谱三大类.
譬如我找来一个二倍频光学元件, 你说它要算成哪一类?
（中文维基很狡猾地把这类频谱写成「散射光谱」. :D）
生物体就有很多非线性光学, 都不在这三类里头...
然後大考中心认为生物体没办法做频谱分析吗? 明明就做翻了.
因此这些分类只是概念, 没有非 A 非 B 则必然是 C 的定律.
那句「太阳光频谱图不是连续也不是发射, 所以必然是吸收」太蠢了.
最後, 根据大考中心把「只要含有暗线的频谱图都算是吸收光谱」而言.
我跟你说, 以这种分类, 世界上根本不存在其他频谱, 通通都是吸收光谱.
不信你去查铁的发射光谱... 看它有多少暗线. -.-
真是误人子弟. XD
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新诗练习：新鲜。踩破初春里的狗大便；不经意的沧桑，满溢着嫩黄的喜悦。
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1F：推 j0958322080: 现在出考题是大家投稿放入题库，之後再选题出来，不 10/16 09:47
2F：→ j0958322080: 像以前数学遇到杨维哲高标就超低XD 10/16 09:47
3F：→ Muscovy: 囧, 是真的吗? 10/16 09:58
4F：→ Muscovy: 难怪会有这麽离谱的回答... XD 10/16 09:59
5F：推 QuantaWolf: 一般来说古典是相对quantum and relativistic 来讲没 10/16 14:54
6F：→ QuantaWolf: 有什麽古典量力这种东西吧，要码说非相对论性量子力 10/16 14:55
7F：→ QuantaWolf: 学或是半经验性量子论（普朗克量子论）吧 10/16 14:55
8F：→ wohtp: 的确是有个old quantum theory，但是翻成古典不太对劲就是 10/16 14:56
9F：→ wohtp: 然後...老量力有讲古典运动啊？ 10/16 14:57
11F：→ wohtp: 基本上是全套古典力学，加上额外的条件筛选出能量对的轨道 10/16 15:00
12F：→ wohtp: 老量子不敢碰的地方是轨道上的加速电子怎麽发光。 10/16 15:03
13F：→ wohtp: 他们只能说，啊能量就突然变成光子了，然後电子突然往下掉 10/16 15:05
14F：→ wohtp: 一层楼这样 10/16 15:05
15F：推 j0958322080: 反正不是某一位老师出的，题库不知道路人甲能不能投 10/16 15:56
16F：→ wohtp: 但至少选题要有专业啊，总不能闭着眼睛乱数决定 10/16 16:19
17F：推 j0958322080: 选题就是有入闱，这应该就是高中老师或大学教授了 10/16 16:23
18F：→ wohtp: 还有後来那个护航，明显是负责人的专业能力不行，你叫这些 10/16 16:29
19F：→ wohtp: 家伙不徵稿自己从头拟一份试题，大概也是乱七八糟 10/16 16:30
20F：→ Muscovy: 其实我也不知道怎麽翻译 1950 年以前的量子力学... XD 10/17 18:43
21F：→ Muscovy: 我是都把它叫做古典量子力学啦, 因为比较典雅. :D 10/17 18:46
22F：推 Vulpix: 旧量子论，半古典。 10/17 18:49
23F：推 sputtering: 量子力学ABC就是薛丁格方程，第一项是甚麽 10/18 15:09
24F：→ sputtering: 没有运动怎麽会有动能 10/18 15:10
25F：→ sputtering: 大多数辐射都是带电粒子加速，少数是核反应或粒子衰变 10/18 15:14
26F：推 wohtp: 上面原po年分有误，薛丁格海森堡和狄拉克都是1920年代喔。1 10/18 17:44
27F：→ wohtp: 950年人家已经在重整化QED了。 10/18 17:44
28F：推 sputtering: 加速度ABC:凡不是等速率直线运动都是加速度运动 10/18 18:05
29F：→ sputtering: ex.转动辐射及振动辐射 10/18 18:19
30F：推 wohtp: 没办法定义速度的时候就没有加速度啦 10/18 18:50
31F：推 sputtering: 楼上不是吧 10/18 19:52
32F：推 wohtp: 不然氢原子1s orbital的加速度怎定义？ 10/18 22:05
33F：推 sunev: 吴大猷是翻成「量子论」 10/19 00:01
34F：→ sputtering: w大讲的是orbital不是orbit所以连角动量都没有Orz 10/19 01:47
35F：推 sputtering: 在量子力学的拘束态中物理量不连续加上微积分基本定律 10/19 20:27
36F：→ sputtering: 无法定义速度及加速度必须过渡到动量跟场的波动力学 10/19 20:37
37F：→ sputtering: 在量子力学中定义能量等於基态跟零是没有差别的 10/19 20:39
38F：→ sputtering: 之前我以为一根球棒跟一颗四缝线球就可以定义加速度 10/19 21:23
39F：→ sputtering: 现在我发觉我欠考虑 10/19 21:24
40F：→ sputtering: XD 10/19 21:25
41F：推 Vulpix: 可以在orbital上定义角动量啊，L^2跟H可对易。不过s轨域的 10/20 01:32
42F：→ Vulpix: 角动量都是0就是了。 10/20 01:32
43F：→ sputtering: w大说的是1Sㄟ 10/20 07:59
44F：→ sputtering: 他还取基态ㄟ 10/20 08:02
45F：→ Muscovy: 加速度是真的没有很好的定义，譬如力在量子力学里面一直 10/21 09:38
46F：→ Muscovy: 都是写成位能的微分，就是为了避过加速度不明的状况啊。 10/21 09:38
47F：→ Muscovy: 不过我倒是没想到 1925 年就有 QED 了，我都是记费曼到年 10/21 09:38
48F：→ Muscovy: 底。XD 10/21 09:38
49F：→ Muscovy: 费曼的年代... 嗯. 到年底是怎样! 10/21 09:39
50F：推 sunev: 力可以在Heisenberg picture下以dp/dt来定义 10/21 12:16
51F：→ sunev: 也可以用Ehrenfest theorem d<p>/dt=<-dV/dx> 10/21 12:16
52F：→ wohtp: 那所有stationary orbital的加速度都是零了。 10/21 12:21
53F：推 wohtp: 我的意思应该微调成：对任意轨域你都没办法定义一个well-de 10/21 12:25
54F：→ wohtp: fined, unique and definite value for velocity. 10/21 12:25
55F：→ Muscovy: @sunev: 说得也是, 没细想就乱写... XD 10/21 14:43
56F：→ Muscovy: 不过加速度还是没有好的定义, 因为 acceleration 没有对 10/21 14:46
57F：→ Muscovy: 应的 eigenstate. 10/21 14:46
58F：推 sputtering: 仔细想一下拘束态的带电粒子没有加速度的定义 10/27 21:37
59F：→ sputtering: 想起以前老师说过如果原子中的电子有加速度就会辐射能 10/27 21:41
60F：→ sputtering: 量往原子核掉，真的老了忘了太多事 10/27 21:43