Ionisationsbremsung

bip · Anmeldungsdatum: 29.04.2007 Beiträge: 23

Eigentlich eine simple Definitionsfrage: kann man jede Wechselwirkung sich bewegender, geladenener Teilchen mit Atomen eines Mediums, bei der die geladenen Teilchen abgebremst und die Atome des Mediums ionisiert werden, als Ionisationsbremsung bezeichnen? Also unabhängig davon, ob die Ionisation durch Stöße oder Coloumb-Wechselwirkung stattfindet?

Und was hat es mit dem Begriff der Stoßionisation auf sich? Ist das der Oberbegriff für alle Ionisationsarten durch Stöße, oder etwas ganz spezielles?

PS. Kann man eigentlich den Ionisationsprozess beim Frank-Hertz-Versuch als Ionisationsbremsung bezeichnen?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

bip · Anmeldungsdatum: 29.04.2007 Beiträge: 23

Ah so, dann lag mein Fehler wohl darin, dass ich die Ionisation durch Stöße und durch die Coloumb-Wechselwirkung getrennt betrachtet hatte, obwohl beides zum gleichen Vorgang gehört.

Das heißt dann, dass wenn ein schweres Alpha-Teilchen an Atomen vorbeifliegt und ihre Hüllenelektronen durch Coloumb-Kraft anzieht sodass jene Atome ionisiet werden, dieser Ionisationsvorgang eigentlich "Ionisation durch unelastische Stöße" genannt werden kann, oder?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mit "Ionisation durch Stöße" wäre ich schon mal einverstanden.

Magst du nochmal dazusagen, warum diese Stöße unelastisch sind bzw. sein sollen?

bip · Anmeldungsdatum: 29.04.2007 Beiträge: 23

Ursprünglich hatte ich das "unelastisch" aus dem Modell des Frank-Hertz-Versuches. Dort heißt es ja, dass sobald "unelastische" Stöße mit den Hüllenelektronen stattfinden, die Atome ionisiert werden.

Aber jetzt wo Du mich darauf aufmerksam gemacht hast, erscheint mir "unelastisch" als falsch. Es wird ja über die Coloumb-Wechselwirkung ja nicht der gesamte Energiebetrag (so wie es beim Frank-Hertz-versuch der fall ist) des vorbeifliegenden Alpha-Teilchens übertragen, sondern nur ein Teil.
Ist es dann hier gerechtfertig, von elastischen Stößen zu sprechen?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Beim Franck-Hertz-Versuch ist das sicher in sehr guter Näherung ein unelastischer Stoß. Denn da braucht man ja fast die ganze oder einen sehr großen Teil der Stoßenergie dafür, dass die Bindung des Elektrons an sein Atom gelöst wird. Und die kinetische Energie der Stoßpartner ist vergleichbar groß wie die Ionisierungsenergie, damit ändert sich die kinetischen Energie der Stoßpartner beim Stoß deutlich, und es gilt für die kinetische Energie keine Energieerhaltung.

Von der Compton-Streuung kennst du vielleicht den anderen Fall, da ist die Stoßenergie viel, viel größer als die Ionisationsenergie, so dass man das in sehr guter Näherung als elastischen Stoß betrachten und die Ionisationsenergie für diesen Stoß in sehr guter Näherung vernachlässigen kann.

So ein Ionisierungsvorgang ist also im allgemeinen in der Tat ein unelastischer Stoß, der für sehr große Energien des stoßenden Teilchens näherungsweise zu einem elastischen Stoß wird.

bip · Anmeldungsdatum: 29.04.2007 Beiträge: 23

Mit der Überlegung bin ich einverstanden.
Das Stoßmodell hat hier definitiv klare Grenzen und kann die Vorgänge nur sehr grob beschreiben. Das war mir bis jetzt noch nicht so klar.
Vielen Dank für die Hilfe!

PS. Eins versteh ich nicht: wie kann es sein, dass für die kinetische Energie keine Energieerhaltung gilt? Meinst Du damit, dass die kinetische Energie vollständig in "Ionisationsenergie" umgewandelt wird?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

bip · Anmeldungsdatum: 29.04.2007 Beiträge: 23

So habe ich es auch verstanden. :-)