Angenommen, ein sich langsam bewegendes Elektron und ein sich langsam bewegendes Proton werden in eine Kammer injiziert, so dass sich die beiden einander nähern und sich wahrscheinlich zu einem Wasserstoffatom verbinden. Wie würde man die wahrscheinliche Abfolge von Ereignissen berechnen, einschließlich der wahrscheinlichen Emission von Photonen im Laufe der Zeit? Wird das resultierende Atom in einer vorhersehbaren Sequenz im Grundzustand landen?
Später hinzugefügte Anmerkung: Ich habe diese Frage unter der Annahme gestellt, dass sie eher elementar ist. Ich stellte mir eine kalte, dunkle Box vor, eine Art reflexionsarmer Raum, in der ein Photon emittiert und nie wieder gehört werden könnte, oder noch besser, eine Box, die von Detektoren umgeben ist, die aufzeichnen könnten, was wann emittiert wurde.
Ich hoffe immer noch, dass es einen solchen vereinfachten Ansatz geben könnte. Aber ich beginne zu vermuten, dass ich vielleicht etwas viel Schwierigeres verlange, als ich dachte. Alle Kommentare werden geschätzt.
Es gibt zwei grundlegende Arten der Rekombination (von Elektronen mit Protonen) zu Wasserstoffatomen:
ternär (drei Teilchen), an dem ein weiteres Elektron beteiligt ist, findet eine Energieübertragung in der Größenordnung der mittleren kinetischen Energie von einem Elektron auf das andere statt
strahlend, Emission eines Photons, um Impuls zu erhalten (wenn sich das Wasserstoffatom in den Grundzustand entspannt), hat es zwei Arten, SRR (spontane Photorekombination) und TSRR (zweistufige strahlende Rekombination)
Die strahlende Rekombination (RR), die Bindung eines freien Elektrons an ein Proton (Deuteron) unter Abgabe von Strahlung, spielt eine wichtige Rolle in astrophysikalischen und Fusionsplasmen. Die RR ist einer der grundlegendsten Prozesse in der Atomphysik und ist mit der Photoionisation durch das Prinzip des detaillierten Gleichgewichts verbunden. Rekombination von Elektron zu Proton unter Emission von Strahlung kann auch in Gegenwart eines dritten Teilchens (Elektron oder Photon) stattfinden. Die Untersuchung der RR von Elektron mit Proton im Kanal der spontanen strahlenden Rekombination (SRR) in Abwesenheit eines dritten Teilchens geht auf das Jahr 1923 von Kramers [1] im Rahmen eines semiklassischen Ansatzes zurück.
Bitte siehe hier:
G. Smith
Ralf Dratmann