¿Se puede crear un fotón visible solo debido a la vibración de átomos / moléculas?

Respuesta corta. Si.

Respuesta un poco más larga: esto es básicamente lo que es la radiación del cuerpo negro. Si calienta una sustancia lo suficiente, comenzará a brillar en el espectro visible (como una bombilla incandescente o cualquier cosa calentada “al rojo vivo”).

Respuesta más detallada: en cualquier lugar fuera del sol, o una explosión nuclear, la mayoría de la luz es emitida por los electrones en una molécula (o en algunos casos, un ion) que se relaja de un estado de energía más alta a un estado de energía más baja, y emite un fotón cuando lo hace Esa energía puede ingresar a la molécula por varios métodos, la absorción de un fotón (la luz generada de esta manera generalmente se llama fluorescencia), colisiones de otros átomos (activación térmica, la radiación del cuerpo negro mencionado anteriormente), reacciones químicas (quimioluminiscencia, por ejemplo, la color azul de una llama de gas, o la luz de una barra luminosa).

La sonoluminiscencia puede hacer esto. Del artículo de Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/So …: “La sonoluminiscencia puede ocurrir cuando una onda de sonido de intensidad suficiente induce una cavidad gaseosa dentro de un líquido a colapsar rápidamente. Esta cavidad puede tomar la forma de un pre -existente burbuja, o puede generarse a través de un proceso conocido como cavitación. La sonoluminiscencia en el laboratorio puede hacerse estable, de modo que una sola burbuja se expanda y colapse una y otra vez de forma periódica, emitiendo un estallido de luz cada una tiempo que colapsa. Para que esto suceda, se establece una onda acústica estacionaria dentro de un líquido, y la burbuja se sentará en un anti-nodo de presión de la onda estacionaria. Las frecuencias de resonancia dependen de la forma y el tamaño del recipiente en que contiene la burbuja “.

Si. Esto es lo que sucede cuando obtiene, por ejemplo, luz visible de una prueba de llama. No es exactamente vibracional; generalmente se atribuye a colisiones moleculares violentas que causan excitaciones electrónicas. Los electrones excitados se descomponen al estado fundamental y emiten luz.

También puede obtener radiación térmica en el rango visible. Es lo que obtienes de las brasas incandescentes, de una bombilla incandescente o del sol. Esto se llama radiación de cuerpo negro. (Por supuesto, obtienes emisiones de cuerpo negro en todas las longitudes de onda, dependiendo de la temperatura del cuerpo negro).

También puede obtener luz visible a partir de la liberación de energía química. Por ejemplo, bioluminiscencia; aquí, la energía química se usa para excitar electrones, que emiten luz cuando se descomponen al estado fundamental.

Cuando vibras los átomos en una molécula, traen sus electrones con ellos. Solo los electrones en movimiento emiten fotones. Si quieres ver algo de mecánica cuántica desordenada, mira los espectros vibratorios y rotacionales.

La causa raíz de que los fotones estén disponibles para que los veas es cuando son emitidos por átomos vibrantes en el rango de frecuencia correcto. Ninguna otra fuente El vector de ruta de los fotones y su frecuencia pueden modificarse por fuerzas externas, pero la fuente es la misma.

Puede obtener átomos lo suficientemente excitados para la emisión de fotones por varios métodos: campos eléctricos o magnéticos oscilantes, reacciones químicas, flujo eléctrico, etc.

No, los fotones cruzan felizmente grandes distancias del espacio interestelar e intergaláctico donde no hay átomos o moléculas para vibrar.

Además, los fotones siempre viajan a la misma velocidad, sin importar si lo que los lanzó se está moviendo hacia nosotros o lejos de nosotros. Ese no podría ser el caso si se tratara solo de vibraciones en los átomos.

Los átomos y enlaces vibrantes crean fotones en el espectro infrarrojo.