Ich habe die Laser studiert, es gibt einen Abschnitt über Absorption und der Autor gibt die Aussage als
"Ein Atom im niedrigeren Energiezustand E1 kann das einfallende Photon absorbieren und zu E2 angeregt werden. Dieser Übergang ist als stimulierte Absorption bekannt, die jedem Übergang entspricht, den ein Atom durchführt, wobei ein Photon aus dem einfallenden Strahl verschwindet."
Wie kann ein Atom einen Übergang vollziehen, weil nur ein Elektron einen Übergang vollziehen kann? Will der Autor sagen, dass das Atom im Kristall oder Gas in Bezug auf die anderen Atome in der Gruppe auf einen höheren Zustand angehoben wird?
Ich bin verwirrt, da der College-Professor auch sagte, dass es keinen Unterschied macht.
Wenn wir Schülern etwas über das Wasserstoffatom beibringen, neigen wir dazu, anzunehmen, dass das Proton fixiert ist, und es dann einfach zu ignorieren. Dann haben wir nur ein einzelnes Teilchen, das Elektron, das sich in a bewegt Potenzial. Dieser Ansatz ist so verbreitet, dass er sogar einen Namen hat – er heißt Born-Oppenheimer-Näherung . So gesehen ist es sinnvoll, von der Anregung des Elektrons zu sprechen , denn das System, das wir betrachten, hat nur ein Elektron.
Allerdings ist die Born-Oppenheimer-Näherung tatsächlich nur eine Näherung. Obwohl in einem Atom der Kern viel schwerer ist als die Elektronen, bewegt er sich aufgrund der Wechselwirkung mit den ihn umgebenden Elektronen ebenfalls. In Wirklichkeit können Sie also die Energieniveaus der Elektronen nicht vom Kern trennen. Sie haben ein zusammengesetztes System aus Elektronen und Kern und können nur über die Energieniveaus des gesamten Atoms sprechen.
Wenn Sie also einem Atom ein Quantum Energie hinzufügen, ändern Sie nicht nur die Energie der Elektronen, sondern auch die Energie des Kerns. Deshalb ist es richtiger, von einem Übergang zwischen Energiezuständen des gesamten Atoms zu sprechen.
Trotzdem ist es normalerweise eine hervorragende Annäherung, den Kern als feststehend zu behandeln und nur über Elektronenübergänge zu sprechen. Ich würde vermuten, dass die meisten von uns diese Art von Formulierung verwendet haben.
Wenn Sie mehr über die Energieniveaus von Atomen erfahren möchten, lesen Sie meine Antwort auf Warum haben Nicht-Wasserstoff-Atomorbitale dieselbe Entartungsstruktur wie Wasserstofforbitale? .
Ich denke, Ihr Professor hat Recht, aber ich stimme zu, dass dies mehrdeutig ist. Was auch immer Sie gelesen haben, ich denke, es wurde versucht, so allgemein wie möglich zu sein, wenn es um die stimulierte Absorption geht. In einem Fall kann ein Elektron in einem Atom angeregt werden und einen Übergang vollziehen, aber es können auch andere Dinge passieren. Beispielsweise könnte ein Atom in einem Kristall zu einem höheren Schwingungszustand angeregt werden. Moleküle, die durch Photonen angeregt werden, könnten in elektronische, Vibrations- oder Rotationszustände angeregt werden.
Während also das Elektron den Übergang so macht, wie Sie es sich vorstellen, kann der elektronische Zustand des Atoms selbst als angeregt angesehen werden, und die allgemeine Verwendung des Begriffs Atom hier, denke ich, soll mehr als eine Art davon abdecken Übergang.
Garyp