1樓：境者無界
光子的發射方向大致是電子的運動方向，在電子運動方向和電子自旋軸面上（能量傳遞方向垂直於電子自旋旋流方向），還要考慮自旋原子核的進動因素。
2樓：
本回答表述不嚴謹，大致是那麼個意思。
題主的想法也沒表達清楚，但是我大概明白，既然有嚴格的對稱性，為何發射是有方向的。
這是因為這個問題中對稱性是由統計規律保證的，一次測量的結果不能看成是對稱性破壞。如果你測量很多次，發現朝各個方向發射的機會是均等的。
就好像雙縫干涉實驗中的單個光子，兩個狹縫都是完全一樣的啊，你憑什麼走左邊不走右邊？穿過狹縫以後你怎麼又落到了這個條紋上而不是哪個條紋上？（注意這裡的描述是經典觀點的，按照量子力學的觀點應該是兩條狹縫上的概率幅疊加，即電子同時穿過兩條狹縫！
）對單次量子事件的統計本質上是一次測量，這會導致波函式坍縮到某個特定的取值（當然有人不喜歡這樣的說法，那就用退相幹什麼的來解釋好了），不必為此煩惱。
巨集觀過程其實也是這樣，即便在理想實驗中，你在乙個剛性球冠頂端放置乙個剛性小球，鬆開後它也總要從某個方向滾下去，這個方向本身沒什麼特殊的。
反而如果所有物理過程的結果都是沒有任何漲落的那一切將是死氣沉沉也就不會有生命存在了。
當然也有人對此耿耿於懷，他們創造了多世界解釋，所有不違揹物理規律的可能都能在乙個平行宇宙中找到。你這個結果之所以不特殊，是因為在更高的層面上保持了對稱性。當然有更多的人不喜歡多世界，包括我。
3樓：Zhang Zhao
這個問題問的很好。
經典情形，可以將源處的電荷分布在遠處的電磁場按照不同級次展開，得到電偶極、磁偶極、電四極等等各項輻射的空間分布。一般隨著級次的增大，輻射的強度快速降低。因此起主要作用的是低階次項。
如電偶極輻射不為零的時候，電偶極輻射起到主要作用，這時光強隨角度是正弦的平方變化，畫在圖上就是題主圖上的樣子。
從量子力學的角度也可以回答這個問題。在量子力學（用量子理論描述原子中的電子，用經典理論描述電磁場的「半經典理論」）中，原子輻射光子的概率與哈密頓矩陣元的大小的平方成正比。這個哈密頓量也可以與經典的情況類似展開出各個級次的項。
同樣與經典物理類似，原子躍遷時如果電偶極躍遷被允許，電偶極項也是最強的。這時給出的結果和經典情形是一樣的，也是正比於正弦的平方。（順便說一下，原子哪些能級之間的哪一種躍遷是允許的也是很有意思的問題，它涉及到角動量與宇稱的守恆，不過與本問題無關，就不多談了。
）如果使用量子光學（QED）的理論，需要把電磁場同樣量子化。本人才疏學淺，對這一理論尚不完全理解，在這裡就不回答了。不過從直覺上看，很有可能給出的結果（僅方向分布相關）與量子理論是相同的。
4樓：低調的範大叔
要分受激輻射和自發輻射。
受激輻射輻射出的是全同光子，因此方向和入射光子一致，雷射就是這樣。
自發輻射可以看成是一種特殊的受激輻射，不需要入射實光子，高能級的原子被虛光子（也就是真空漲落）激發。因此輻射出的實光子和原子所處的真空模式有關，也就是由態密度決定。在自由真空，各方向態密度一致，向任何方向的概率相等，但測量會導致結果塌縮到某一方向。
如果在腔裡面，在腔的作用下，延腔模的方向態密度遠大於其他方向，通常光子會延腔模方向，成為腔光子。
5樓：民科心中的物理
"無線電波的發射功率不能降低到乙個能量子的大小？"，這就是乙個問題，能量子大小如何確定，能量有不有最小單位？
6樓：Bosslong
laser是這種情況，原子的發光方向與激發pump光同向量方向(就是同方向咯)。至於無線電波量子態發射比較難實現，頻率太低能量太低太低，即便用原子發射也只能到光子水平，要實現單量子態無線電波發射估計要到類似於中微子的能態上去找能極差，幾乎不可能還意義也不大。至於持續時間，單量子態的電磁波似乎既不是標準波色子也不是標準費公尺子攜帶不了資訊，需要形成波包對它調製才有意義，但是單量子態的電磁波調製後應該能大量攜帶資訊，可訊號弱啊沒意義喲!
7樓：Yui Yoshioka
你這個提問前提就錯了。第一張只是示意圖，電子躍遷發射的光子是向四面八方的，示意圖為了表現「光子」的粒子性，化成了一條射線而已。
所以後面你問的都不成立。
8樓：遊傑宇
第一張圖是量子理論，解釋的是乙個原子如何發射電磁波，原理是電子躍遷，結論是各個方向都可以，垂直於電偶極矩最強。第二張圖是經典理論，解釋的是交變電場如何發射電磁波，原理是變化的電場產生磁場，變化的磁場再產生電場，結論和之前幾乎一致，但原理完全不同。
不要把量子這個概念代入圖2，因為量子只適用於微觀，不可以用於巨集觀，而這個微觀和巨集觀的分界線至今沒人知道。我們只知道：乙個原子，100個原子是量子力學，1mol原子，0.
01mol原子是經典物理，你問我10^10是經典還是量子？呵呵，誰知道誰去拿諾貝爾獎。
雙縫干涉實驗發射乙個乙個電子或光子時為什麼是散射隨機穿過兩個縫，而不是直線運動打到乙個點上？
EnalsWorld 天天在推薦裡面看到這個問題，我忍了好久了。首先，人類至今沒有弄清楚電的發光問題，一直認為是電子失去光子，然後電子進行能級躍遷 然而，這些理論至今沒有任何實驗資料支援，所以說這些理論是杜撰一點都不為過 其次，即使真的是電子失去光子，然後進行能級躍遷。人類也無法控制電子失去光子時的...
物體吸收光子後電子的能級發生躍遷。若所有的電子都發生了躍遷那該物體是不是就停止吸收該波段光線了？
PBNDG 看到你繼續提的乙個問題，就是物體吸收某個波段的光同時也放出這個波段，是否會對顏色的產生有影響。這個可以用雷射部分來理解，就是現在普遍的四能級系統中吸收峰和發射峰並不重合，這是因為諧振腔內對特殊波段的光提高增益有關也和本身能級壽命有關。如下圖 也就是說如果某種物體吸收808nm的光，電子躍...
原子躍遷時會發出光子，那麼其所發出的光子是原本就存在於這個原子內部的嗎？
Hououin Kyoma 涉及到粒子數不守恆的過程，需要一點場論的知識，簡單來說就是躍遷的能量用來激發光子場了，會憑空多出來個光子。這個光子不是本來就在原子內部的，是從真空態突然被激發出來的 lingeng1111 不是，能量和粒子互相轉化，電子高能級上的部分能量轉化為光子。粒子與粒子的轉化，粒子...