 Verfasst am: 27. Nov 2024 07:54 Titel: |
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| Ich skizziere das mal ausgehend von der Streuung eines Elektrons an einem Atom A der Masse M, das dadurch in einen angeregten Zustand A* mit höherer Energie bzw. Masse M* gelangt. Im Folgenden setze ich c = 1.
Für die Impulserhaltung gilt Den Impulsübertrag bezeichne ich mit q Im Ruhesystem des Atoms A mit gilt Die Energieerhaltung liefert Nun bezeichne ich die Beträge der Impulse mit Großbuchstaben und führe den Streuuwinkel theta ein: Bringt man alle Terme der Energieerhaltung auf die linke Seite, so folgt eine Gleichung Für die Absorption eines Photons sowie im Ruhesystem des Atoms reduziert sich dies auf Die Energieerhaltung liefert Bringt man alle Terme auf die linke Seite, so folgt die Gleichung Zum Vergleich: Variiert man bei festem M, M* den einlaufenden Impuls des Elektrons K, so resultieren verschiedene Impulsüberträge Q und Streuwinkel theta; die Gleichung f = 0 hat eine Schar von Lösungen in diesen zwei Unbekannten Q und theta. Variiert man den einlaufenden Impuls des Photons K, so resultiert genau ein Impulsübertrag Q; ein variabler Streuwinkel theta existiert nicht, das auslaufende Atom A* bewegt sich immer mit 0° bzgl. des einlaufenden Photons; die Gleichung f = 0 hat genau eine Lösung für die eine Unbekannte Q. |
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| Verfasst am: 26. Nov 2024 19:39 Titel: |
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| Danke an Sie beide! | |
| Verfasst am: 26. Nov 2024 16:41 Titel: |
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| Der Unterschied wird schnell klar:
Im ersten Fall muss das Photon und die exakt passende Anregungsenergie haben, da es absorbiert wird; im zweiten Fall trägt das auslaufende Elektron die Differenzenergie zur Anregungsenergie. Einfach mal Energie-Impuls-Erhaltung für beide Fälle durchrechnen. |
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| Verfasst am: 26. Nov 2024 16:35 Titel: |
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| Das dürfte an der "starren" Lichtgeschwindigkeit und den damit verbundenen quantisierten Energieniveaus zu tun haben. Die Elektronen hingegen können vielfältige Energien annehmen. | |
| Verfasst am: 26. Nov 2024 16:06 Titel: Erhöhung Atom in angeregten Zustand durch Photonenenergie? |
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| Meine Frage:
Hallo, gegeben ist folgender Text: Bei der Einstrahlung von Licht kann ein Atom nur dann vom Grundzustand mit der Energie E1 in den angeregten Zustand mit der Energie E2 übergehen, wenn ein Lichtquant exakt die Energie h* f= E2- E1 hat. Im Unterschied dazu kann ein Atom auch durch Stoß von Elektronen mit der Energie Ekin > E2 - E1 angeregt werden. Die restliche Energie behalten die Elektronen dann als kinetische Energie. Ich soll nun erklären, warum das so ist. Und das verstehe ich eben nicht. Grüße Meine Ideen: Ich verstehe den Compton-Effekt, den Photoeffekt und die Franck-Hertz-Röhre grundlegend. Damit auch, warum das Atom durch Elektronen angeregt werden kann. Aber wieso verhält sich das Atom bei Photonen so? Eine Erklärung für beide Fälle (Energie des Photons < h*f und Energie des Photons > h*f) wären mir lieb. Danke! |
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