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[quote="MBastieK"]Hi! Irgendwie habe ich gerade ein grundlegendes Verständnis-Problem. Ein angeregtes Atom emittiert ja ein Photon mit der Energie, die der Energie-Differenz von 2 Energie-Niveaus entspricht. D.h. diese Energie(-Differenz) geht komplett in ein Photon über, welches ein Impuls besitzt. Für die Impuls-Erhaltung zwischen Photon und Atom benötigt das Atom für einen ausgleichenden Impuls aber auch noch eine Energie.[color=blue]*[/color] [b]Frage:[/b] Wie kann die Impuls-Erhaltung zwischen Photon und Atom aufrecht bleiben, wenn die komplette Energie der Energie-Differenz der 2 Energie-Niveaus in das Photon übergeht? Vielen Dank. Nette Grüsse [color=blue]*[/color] Vormals fehlerhafterweise ein Fragezeichen anstatt ein Punkt.[/quote]
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Nachricht
MBastieK
Verfasst am: 22. Nov 2021 15:22
Titel:
@
Nils Hoppenstedt
@
schnudl
Super, danke.
Ich denke mal das bringt es gut auf den Punkt.
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Das Verhältnis zwischen der kinetischen Energie und der Photonenenergie ist also genau halb so groß wie das Verhältnis zwischen Photonenenergie und Ruheenergie. Bei sichtbaren Licht liegt die Photonenenergie bei einigen eV; die Ruheenergie dagegen im Bereich von einigen 10 GeV. Die kinetische Rückstoßenergie ist also etwa 10 Größenordnungen kleiner als die Photonenenergie und damit vernachlässigbar.
Dieses Beispiel hilft ganz gut, um meine Vorstellung anzupassen.
Danke.
Nette Grüsse
schnudl
Verfasst am: 22. Nov 2021 15:07
Titel:
Du musst Energie und Impulserhaltung gleichzeitig zufriedenstellen:
Energieerhaltung:
Impulserhaltung:
p ... Rückstoßimpuls des Atoms
m... Ruhemasse des Atoms
... Differenz der Energieniveaus
Daraus ergibt sich p und
eindeutig.
Nils war schneller. Gut dass wir alle gleich ticken ...
Interessant wäre evtl. auch:
https://de.wikipedia.org/wiki/M%C3%B6%C3%9Fbauer-Effekt
Nils Hoppenstedt
Verfasst am: 22. Nov 2021 15:03
Titel:
Du kannst das Verhältnis zwischen Photonenenergie und kinetischer Energie des Atom ja einfach ausrechnen.
Impulserhaltung:
wobei m die Masse des Atoms ist. Für das Verhältnis der Energien folgt dann
mit der Ruheenergie des Atoms E0 = mc². Das Verhältnis zwischen der kinetischen Energie und der Photonenenergie ist also genau halb so groß wie das Verhältnis zwischen Photonenenergie und Ruheenergie. Bei sichtbaren Licht liegt die Photonenenergie bei einigen eV; die Ruheenergie dagegen im Bereich von einigen 10 GeV. Die kinetische Rückstoßenergie ist also etwa 10 Größenordnungen kleiner als die Photonenenergie und damit vernachlässigbar.
Viele Grüße,
Nils
TomS
Verfasst am: 22. Nov 2021 15:00
Titel:
Das wäre wünschenswert
MBastieK
Verfasst am: 22. Nov 2021 14:46
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Du musst einfach sorgfältig die Energie und Impulsbilanz aufschreiben.
Ich schätze mal, dass mir das hier hilft.
https://www.physikerboard.de/topic,63671,-ruecksto%C3%9F-bei-photonenemission.html
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 22. Nov 2021 14:44
Titel:
Du musst einfach sorgfältig die Energie und Impulsbilanz aufschreiben.
MBastieK
Verfasst am: 22. Nov 2021 14:37
Titel:
Hi!
Ich glaube, ich habe einfach die falsche Vorstellung, dass sich die Energie 50:50 aufteilen muss, um die Impuls-Erhaltung zu bedienen.
Oder ich überschätze oder verschätze die Stärke des Impuls des Photons( im Vergleich zu seiner Energie).
Nette Grüsse
MBastieK
Verfasst am: 22. Nov 2021 14:10
Titel: Re: Impuls-Erhaltung bei Photonen-Emission
Hi!
Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
Hallo,
Die Anregungsenergie geht nicht komplett in die Energie des Photons über, da aufgrund der Impulserhaltung das Atom einen Rückstoß erfährt.
Viele Grüße,
Nils
Ok. Danke erstmal für die Info.
Da muss ich nochmal drüber nachdenken.
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Für die Impuls-Erhaltung zwischen Photon und Atom benötigt das Atom für einen ausgleichenden Impuls aber auch noch eine Energie?
Ja, aber Du kannst ja mal ausrechnen, wie groß der Fehler ist, wenn man das vernachlässigt.
Ups. Das sollte von mir dort kein Fragezeichen sein.
Nette Grüsse
DrStupid
Verfasst am: 22. Nov 2021 14:02
Titel: Re: Impuls-Erhaltung bei Photonen-Emission
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Für die Impuls-Erhaltung zwischen Photon und Atom benötigt das Atom für einen ausgleichenden Impuls aber auch noch eine Energie?
Ja, aber Du kannst ja mal ausrechnen, wie groß der Fehler ist, wenn man das vernachlässigt.
Nils Hoppenstedt
Verfasst am: 22. Nov 2021 12:40
Titel:
Hallo,
Die Anregungsenergie geht nicht komplett in die Energie des Photons über, da aufgrund der Impulserhaltung das Atom einen Rückstoß erfährt.
Viele Grüße,
Nils
MBastieK
Verfasst am: 22. Nov 2021 12:19
Titel: Impuls-Erhaltung bei Photonen-Emission
Hi!
Irgendwie habe ich gerade ein grundlegendes Verständnis-Problem.
Ein angeregtes Atom emittiert ja ein Photon mit der Energie, die der Energie-Differenz von 2 Energie-Niveaus entspricht.
D.h. diese Energie(-Differenz) geht komplett in ein Photon über, welches ein Impuls besitzt.
Für die Impuls-Erhaltung zwischen Photon und Atom benötigt das Atom für einen ausgleichenden Impuls aber auch noch eine Energie.
*
Frage:
Wie kann die Impuls-Erhaltung zwischen Photon und Atom aufrecht bleiben, wenn die komplette Energie der Energie-Differenz der 2 Energie-Niveaus in das Photon übergeht?
Vielen Dank.
Nette Grüsse
*
Vormals fehlerhafterweise ein Fragezeichen anstatt ein Punkt.