Wasserstoff: Licht und Galaxien?

Astrophysiker · Gast

Moin zusammen,

Wieso sendet Wasserstoff langwelliges Licht aus und was hat das mit der Balmer-Serie und dem relativistischen Dopplereffekt zu tun?

Und: Was ist der Grund dafür, dass ein Wasserstoff(Atom?) Licht aussendet und ist das Licht, welches wir mit Teleskopen beobachten, dann auch nichts weiter als ein physikalischer Effekt, der auf die Balmer-Serie zurückzuführen ist? Weil Sterne und Galaxien ja zum Großteil aus Wasserstoff bestehen...

Ich kann mir da keinen Reim draus machen und Wikipedia sowie Fachbücher setzen zu viel Hintergrundwissen voraus... würde mich über eine Erklärung eines Experten hier freuen smile

Füsik-Gast · Gast

Ein Wasserstoffatom in seinem Grundzustand wird keine Energie in form von Licht oder all. elektromagnetischer Strahlung aussenden.
Erst wenn es durch aufgenommene Strahlung "angeregt" ist,kann es auch wieder Strahlung abgeben.
Welche Art der Anregung und damit der daraus folgenden Abstrahlung des H-Atoms vorliegt,hängt von der Energie der aufgenommen Strahlung ab.
Was du mit "langwelligem Licht" bezeichnest,ist vermutlich die sog.
Wasserstofflinie,auch 21cm-Strahlung.
Dies ist in der Radioastronomie die charakterstische Strahlung im Mikrowellenbereich des elektromagnetischen Spektrums.
Diese Energie entspricht dem Spin-Wechsel des neutralen Wasserstoffatoms.
Die Balmer(und andere )-Serie gehört dagegen zu den elektronischen Übergängen,wo Elektronen in verschiedene energetisch höher liegende Zustände angeregt werden.Die Enegien für diese Anregung liegen deutlich höher und werden auch durch Licht (EM-Strahlung im sichtbaren Bereich) erzeugt.
Die so in einem Spektrum zu sehenden Linien bilden das sog. Wasserstoffspektrum.
Diese Spektren ermöglichen Aufschluß über die Zusammensetzung der stellaren und interstellaren Materie(Gase,Sonnen..),da auch andere Elemente solche charakterstischen Liniespektren im UV/VIS-Bereich zeigen.
Die Lage der Linien solcher Spektren können sich (alle um den gleichen Betrag) verschieben,wenn sich der Abstand der beiden Objekte(beobachtes und beobachtendes) verändert.
Wird der Abstand größer,verschieben sich die Linien in den längerwelligen Bereich,man spricht von einer Rotverschiebung.
Das wir durch den relativistischen Dopplereffekt beschrieben,der bei solchen Wellenlängenverschiebungen von EM-Strahlung auftreten kann.

Füsik-Gast.