電子躍遷為什麼產生電磁波而不是以其他能量形式放出？

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題主的這個問題非常具有啟發性。往大里說，僅僅對其中一部分的回答都是一個專門的領域。就以分子（和凝聚態）體系而言，電子被光激發躍遷達到激發態，「退激發」時如果以「電磁波」的形式將能量放出，這就是熒光或者磷光。但是，熒光和磷光並不是——甚至可以說遠遠不是——分子「退激發」的最普遍的形式。很多情況下由於電子-原子核的相互作用，電子的能量會轉換成原子核振動，以熱能的形式耗散掉（原子核振動產生的紅外輻射不考慮）。這樣在電子退激發的躍遷過程中自然也就沒有電磁波的產生了。這種「無輻射躍遷」，在光譜學中一般稱之為「內轉換」。在另外的很多情況下，激發態的分子會（直接或者間接的）與其他分子發生化學反應，在某種程度上你可以說電子躍遷釋放的能量以「化學能」的形式儲存起來了。光合作用差不多是這樣的過程。

即使是熒光或者磷光過程，也並不是所有的能量都以電磁波的形式放出。正如 @游傑宇所說，聲波也可能在這個過程中產生。我國著名物理學家黃昆對此有專門研究。他在英國時和他的學生Avril Rhys在1950的一篇文章中提出的 Huang-Rhys 因子是表徵伴隨在電子躍遷過程中聲子（也就是原子核振動）吸收和發射的標準參量。當然，Rhys隨後與黃昆一起回到中國，取中文名「李愛扶」並成為黃昆的終身伴侶，這就是後話了。

題主把原因和結果搞反了。不是因為電子打算躍遷，選擇了釋放電磁波，而是因為電子和原子核構成的系統是源於電磁相互作用。

一個系統可以處於不同的態，若用能量本徵態描述這個系統，那麼系統的能量可以連續也可以分立。若分立，系統在不同的態之間變化就要吸收或釋放能量，這個就可以叫做躍遷。但是，一個主導一個系統的相互作用可以有很多種，這個是依賴模型的。所以躍遷的時候吸收和釋放的能量也是依賴相互作用的具體形式的回到題主說的電子躍遷，在原子系統中是由電磁相互作用主導的，換句話說，這個系統就是電磁相互作用系統，對於這個系統，能量吸收和發射就是以電磁波/光的形式出現。

嚴格來說，電子是輕子，除了電磁相互作用外，還參與弱相互作用。在一定的能標上，電磁和弱相互作用是統一的。

之所以教科書上說以『電磁波』的方式釋放出能量，是因為一般的實驗條件下我們只考慮電子和電磁場的相互作用。比如你解氫原子的能譜的時候，就只寫了電磁相互作用這一項。

1.電子躍遷的能量大約在0.1——10+ev，這個能標差不多就是電磁波通常的範圍。當然這一條並沒有說到最本源的實質性東西。

2. 電子是輕子，不參與強相互作用。所以電子躍遷也不可能是膠子。

3. 弱相互作用是短程相互作用，即便所有的費米子都參與弱相互作用。在大約3×10?17米的距離下，弱相互作用比電磁弱一萬倍。

先上結論：除了電磁波，完全可以產生其他的能量形式。

之所以書上都寫著電子躍遷發射電磁波，是因為這裡已經默認了一個條件：1，單原子；2，在真空中。真空中只有電磁場的真空漲落，所以只輻射電磁波。如果是在固體中，如硅，原子的躍遷不僅會產生電磁波，而且還會產生聲波，具體的比例視材料的溫度、純度影響。如拉曼過程，就是由於導帶間或者價帶間吸收聲子導致吸收低（高）頻光，發射高（低）頻光。

下面，我們先從經典電動力學的角度，對原子輻射電磁波加以分析。

只考慮一個原子序數為 $Z$ 的原子，以原子核為參考系，對其中的一個電子，進行受力分析：電子受到原子核的靜電引力與其他電子的靜電斥力與磁力。利用牛頓第二定律，可以列出如下的方程：

${f F}_{ m nuclear-electron}+{f F}_{ m electrons-electron}=mf a$ 。

將庫侖定律、洛倫茲力公式代入，得到：

$oxed{kfrac{Zecdot e}{r^3}{f r}+sum_{ i mathop =1}^{Z-1} (-kfrac{ecdot e}{r_i^3}{f r}_i-e{f v}_i imes{f B}_i)= mfrac{{ m d}^2 f x}{{ m d}t^2}}$ 。

我們知道，原子中電子圍繞原子核運動，加速運動的電荷會輻射電磁波，進而原子體系釋放能量，電子的軌道半徑 $r$ 就會逐漸減小，從而向心加速度 $|{f a}_{ m n}|=frac {{f v}_∥ ^2}{r}$ 增加，最後坍縮到原子核上，成為中子星。

另外，宏觀世界主要是由大量多電子原子與多電子離子構成的，電子之間的斥力會使其有更大的幾率發生碰撞，使原子解體！

PS. Sorry，我並沒有利用軟體模擬過經典物理框架下，宏觀物體中大量電子的運動狀態~

顯然，這與真實世界不符！這恰恰說明了經典電動力學只適用於帶電物質的波動性與電磁場的粒子性均可忽略的體系，而不適用於原子。

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事實上，原子躍遷是一種量子物理現象，不能用經典物理學來審視。這是因為量子物理中，物質並沒有確定的運動軌跡，只有在某一位置所出現的概率，一般用波函數 $Psi(x, t)$ 來描述。波函數的模的平方被定義為概率密度：

$ho(x, t):=left|Psi(x, t) ight|^2 = {Psi^{*}(x, t)}Psi(x, t)$

其中，波函數可以通過薛定諤方程

$oxed {{ m i}hbarfrac{partial}{partial t} Psi(mathbf{r},t) = left [ frac{-hbar^2}{2mu} abla^2 + V(mathbf{r},t) ight ] Psi(mathbf{r},t)}$

進行求解。該方程在量子力學的地位，相當於牛頓第二定律在經典力學的地位。

真實的原子並不像太陽系那樣，電子受到原子核的庫侖力，從而繞核做圓周運動。用經典物理學對原子進行求解並沒有什麼意義。

量子物理中，原子躍遷即為原子處於高能級時，受到各種擾動，從而放出能量，通常以光子的形式放出。躍遷的過程，只是原子內部電子在某一位置所出現的概率的改變。將距離原子核不同位置電子的概率密度，通過作圖的方法來形象描述，稱為電子云。

由於原子的能量是量子化（離散）的，因此高能級原子輻射出的光子能量只能是任意兩能級的能量差。並且原子光譜也是分立的線狀譜。

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那麼，高能級原子進行躍遷，並且以電磁波的形式自發輻射的動力又是什麼呢？

這就涉及到量子物理學的基本框架了。我們知道，在經典物理學中，真空被認為是「沒有任何物質的空間」。但是，量子物理學中，真空態是發現任何粒子或任何模式的場量子的幾率為 0 的狀態。同時，它也是物理上能量最低的狀態。儘管粒子數在真空態中為 0，然而粒子的一些其它性質將仍然存在，並具有某種量子不確定性。根據海森堡不確定性原理

$oxed{ΔE cdot Δt ≥frac {h}{4pi }}$