Eine Frage zum Emissionsspektrum und Absorptionsspektrum

Eine andere Möglichkeit, Atome dazu zu bringen, Licht zu emittieren, besteht darin, weißes Licht auf ein Atom zu strahlen, und die Elektronen würden das Photon absorbieren, wenn die Energie dieses Photons gleich der Energiedifferenz zwischen den Energieniveaus wäre. Und das Elektron würde auf die nächste Energiestufe springen und absorbiert werden. Alle anderen Wellenlängen haben nicht genügend Energie, um es einem Elektron zu ermöglichen, auf die nächste Energieebene zu springen, so dass sie das Atom unverändert passieren.

Mir ist unklar, was Sie mit absorbiert meinen . Wie ich unten sage, kann ein Elektron nicht absorbiert werden, was Sie meiner Meinung nach oben andeuten, aber ein Photon als Kraftträger zwischen Elektronen kann absorbiert und emittiert werden.

Ich denke, es gibt Duplikate für die anderen verwandten Fragen in Ihrem Beitrag, daher werde ich mich in dieser Antwort an die letzten beiden halten.

Warum verliert das Elektron Energie, wenn es auf das nächste Energieniveau springt?

Nehmen wir die übliche Verwendung des Wortes Sprung als nach oben. In diesem obigen Fall gewinnt das Elektron also Energie. Es verliert Energie, wenn es auf ein niedrigeres Niveau zurückfällt.

Ich muss zugeben, dass ich Wörter wie Sprung und Fall nicht mag, weil sie auf dem Bohr-Modell des Atoms basieren, das nicht in fast allen Aspekten korrekt ist.

Lassen Sie mich Ihnen also zwei Bilder geben, eines von dem alten Modell, auf dem Ihre Frage basiert, und eines von dem moderneren Bild.

Das Bohr-Modell (vor 100 Jahren)

Das Modell der orbitalen Verteilungsdichte

Das Elektron neigt dazu, Energie zu verlieren, wenn es kann, indem es ein Photon der richtigen Wellenlänge emittiert, das es ihm ermöglicht, auf ein niedrigeres Energieniveau überzugehen, aber wenn dieses niedrigere Niveau bereits maximal besetzt ist, wird das Elektron dazu gezwungen auf einem höheren Niveau bleiben.

Der Unterschied zwischen den Bildern besteht darin, dass das Bohr-Modell von einer Teilchenstruktur ausgeht, während wir jetzt in Begriffen der Wahrscheinlichkeit denken, ein Elektron in einer bestimmten Region zu finden, sodass wir nicht so eindeutig sein können wie im früheren Modell. Auch wenn der Übergang von einer Ebene zur anderen stattfindet, ist dies kein reibungsloser Übergang wie ein Auto, das die Spur wechselt, sondern eine Zeit lang ein chaotischerer Vorgang, bei dem das Elektron (oder vielmehr seine Wahrscheinlichkeit, gefunden zu werden) herumhüpft Platz, bis es sich in einer niedrigeren Umlaufbahn niederlässt.

Im ersten Beispiel geben die Elektronen, die sich mit Strom bewegen, dem Elektron im Atom Energie. Das Elektron im Atom absorbiert also das sich bewegende Elektron? Wenn ja, wie ist das möglich, weil beide negativ sind?

Es kommt nicht in Frage, dass ein Elektron ein anderes Elektron absorbiert. Stattdessen kann mittels Photonenemission Impuls zwischen Elektronen übertragen werden, wobei die Erhaltungssätze von Energie und Impuls zu beachten sind.

Ein Beispiel dafür ist ein Feynman-Diagramm:

Wobei die Wellenlinie Energie und Impuls darstellt, die mittels eines Photons übertragen werden.