Absorption diskreter Energiemengen und Impulserhaltung

benruzzer · Anmeldungsdatum: 02.02.2014 Beiträge: 160

Guten Abend zusammen,
ich habe folgendes Problem: Die Tatsache, dass Atome nur diskrete Energiemengen absorbieren können und dabei evtl. überschüssige Energie nicht in kinetische Energie umgewandelt werden kann, lässt sich leicht durch einen Widerspruch zwischen Energie- und Impulserhaltung zeigen.
Doch tatsächlich muss die Energie des absorbierten Photons etwas höher sein, um die Impulserhaltung zu gewährleisten:
Angenommen ein Photon mit passender Wellenlänge wird von einem ruhenden Atom absorbiert. Aus der Energiebilanz, kann man schließen, dass die kinetische Energie des Atoms auch nach der Absorption gleich null ist (-> keine Bewegung). Doch auch der Impuls des Photons muss erhalten bleiben (p = m * v), weshalb die Geschwindigkeit des Atoms nach der Absorption größer null sein muss.

Bisher konnte ich keinen schlüssigen Beweis für das ganz oben genannte Problem finden, der auch den zweiten Aspekt der Impulserhaltung berücksichtigt.

Kann mir jemand weiterhelfen, oder bin ich mit dem Gedankengang total auf dem Holzweg?

Vielen Dank schonmal im Voraus

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442

Das Problem wird im Kontext der Linienverbreiterung und (für Kerne) im Kontext des Mößbauer-Effektes diskutiert.