Ich habe diese Frage gelesen:
https://physics.stackexchange.com/a/510012/132371
Wo Niels Nielsen sagt:
Darüber hinaus sind es diese äußersten Elektronen, die dafür verantwortlich sind, einigen Substanzen Farbe und anderen entweder Transparenz oder Opazität zu verleihen.
Jetzt sagt Wiki:
Ähnlich wie ein Elektron in einer inneren Schale hat ein Valenzelektron die Fähigkeit, Energie in Form eines Photons aufzunehmen oder abzugeben.
https://en.wikipedia.org/wiki/Valence_electron
Einer sagt also, dass nur Valenzelektronen sichtbares Licht emittieren können, der andere sagt, dass Kernelektronen die Fähigkeit haben, Photonen zu absorbieren und zu emittieren. Dies ist ein Widerspruch (für sichtbares Licht). Oder es könnte der Fall sein, dass sichtbares Licht nur von Valenzelektronen emittiert werden kann und Kernelektronen nur nicht sichtbares Licht emittieren können, aber dies bedarf einer Klärung.
Jetzt verstehe ich, dass Kernelektronen (oder zumindest ein Valenzelektron, das sich zur Kernhülle entspannt) einen Teil des Emissionsspektrums bestimmen können. Dies wird durch Kernelektronenspektroskopie beschrieben.
Ein Kernelektron kann durch Absorption elektromagnetischer Strahlung aus seiner Kernebene entfernt werden. Dadurch wird das Elektron entweder zu einer leeren Valenzschale angeregt oder aufgrund des photoelektrischen Effekts als Photoelektron emittiert. Das resultierende Atom hat einen leeren Raum in der Kernelektronenhülle, der oft als Kernloch bezeichnet wird. Es befindet sich in einem metastabilen Zustand und zerfällt innerhalb von 10−15 s, wobei die überschüssige Energie durch Röntgenfluoreszenz (als charakteristischer Röntgenstrahl) oder durch den Auger-Effekt freigesetzt wird.[4]
https://en.wikipedia.org/wiki/Core_electron
Aber dies sind Photonen mit viel höherer Energie, die von diesen Kernelektronen freigesetzt werden (tatsächlich entspannen sie sich von der Valenzschale zur Kernschale, also ist es nicht einmal wirklich eine Kernelektronen-Photonenemission). Aber das spricht nicht über sichtbares Licht.
Was dies nicht beschreibt, ist, ob es möglich ist, ein Kernelektron anzuregen, dh kann ein Kernelektron ein Photon absorbieren, sich gemäß QM auf ein höheres Energieniveau bewegen und dann entspannen und überhaupt ein Photon emittieren? Und enthält diese Emission sichtbare Lichtphotonen?
Es könnte sein, dass Kernelektronen nur Photonen mit höherer Energie absorbieren können. OK, aber sie könnten immer noch in mehreren Schritten nach unten kaskadieren und sichtbar emittieren. Warum sollte die sichtbare Anpassungslücke nur für Valenzelektronen verfügbar sein? Warum sind sie so besonders? Sie sind etwas Besonderes, da sie die Äußersten sind. Aber sichtbar ist eine geringere Energie, als die Kernelektronen aufnehmen können. Warum also können Kernelektronen nur höhere Energien absorbieren, was verbietet ihnen die niedrigeren Lücken?
Frage:
My2cts hat recht. Das wesentliche Merkmal hierbei ist die Idee, dass die Wellenlänge des Lichts, das emittiert wird, wenn eine Elektronenbahn aus einem angeregten Zustand zerfällt, von der Energiedifferenz zwischen den beiden Zuständen abhängt. Wenn diese Energiedifferenz in der Größenordnung von einigen eV liegt (wie bei den Valenzelektronenniveaus und dem unbesetzten Niveau direkt darüber), liegt das emittierte Photon im Wellenlängenbereich für infrarotes, sichtbares oder UV-Licht. Wenn es in der Größenordnung von etwa zehn keV liegt (wie es für ein nach unten springendes Valenzelektron wäre, um eine leere Ebene tief im Kern eines Metallatoms wie Eisen oder Kupfer zu besetzen), befindet sich das Photon im Röntgenbereich.
Es gibt keinen Widerspruch. Kernelektronen können hochenergetische Photonen absorbieren, aber kein sichtbares Licht. Ein Kernelektron kann nur dann Licht emittieren, wenn ein Elektron aus einem noch tieferen Orbital fehlt. Dieses Licht wird auch hochenergetisches Licht sein.
Jon Kuster
Gert
Arpad Szendrei
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anna v
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Arpad Szendrei