Warum erzeugen beheizte Körper kontinuierliche Spektren? [Duplikat]

Ich habe die meisten Antworten gelesen, warum die Sonne ein kontinuierliches Spektrum erzeugt, aber ich kann den Hauptpunkt, der der Erklärung zugrunde liegt, nicht verstehen

Ich meine, sagen wir, wir haben gasförmiges Eisen und festes, stark erhitztes. Der Mechanismus, durch den beide Licht erzeugen, ist ähnlich: Elektronen fallen aus höheren Umlaufbahnen und emittieren Photonen.

Ich verstehe nicht, warum wir in einigen Fällen (bei gasförmigem Eisen) separate Linien erhalten und bei erhitztem Eisen ein kontinuierliches Spektrum, obwohl der Prozess im Allgemeinen derselbe ist.

Das Spektrum ist nicht gerade kontinuierlich; Heliumlinien wurden schließlich zuerst im Sonnenlicht entdeckt (bevor Helium auf der Erde bekannt war).

Antworten (1)

Photonen können auf zwei Arten emittiert werden.

a) geladene Teilchen ändern dp/dt im Feld anderer geladener Teilchen und die Energie geht in Photonen über. Dieses Spektrum ist ein Kontinuum und für eine gegebene Temperatur die charakteristische Schwarzkörperstrahlung .

b) die Atome befinden sich in einem Festkörper in gebundenen Gitterzuständen. Energieübertragungen können Energieniveaus anregen und abregen, und diese werden quantisierte Energielinien haben, die für die Atome oder das Gitter charakteristisch sind. Das Schwarzkörperspektrum eines Festkörpers stammt von den Schwingungs- und Rotationsniveaus und der Bewegung der Atome in den überlaufenden elektrischen Feldern.

Sagen wir, wir haben gasförmiges Eisen und festes, hocherhitztes. Der Mechanismus, durch den beide Licht erzeugen, ist ähnlich: Elektronen fallen aus höheren Umlaufbahnen und emittieren Photonen.

Dies ist eine der beiden Arten der Erzeugung von Photonen.

Gasförmiges Eisen hat beide Formen der Photonenerzeugung: ein Schwarzkörperspektrum, wobei die Atome eine kinetische Energie haben, die die Strahlung charakterisiert. Die Streuung von Atomen an den austretenden elektrischen Feldern der anderen wird dazu beitragen. Für Temperaturen im Plasmabereich tragen die Ionen und Elektronen zum Kontinuumsspektrum bei. Wenn die zufälligen Streuungen Elektronen aus den atomaren gebundenen Zuständen anregen, ergeben die Abregungen die charakteristischen Eisenlinien.

Festes Eisen wird die Rotations- und Schwingungszustände haben, die die Strahlung des schwarzen Körpers abgeben, und außerdem werden, wenn einige Atome angeregt werden, auch die Spektrallinien erscheinen, aber bei Temperaturen, bei denen Eisen in einem Gitter fest ist, haben diese Linien eine geringe Wahrscheinlichkeit erscheinen, weil nicht genug Energie zur Verfügung steht (siehe Schwarzkörperspektrum).

Wäre es falsch zu sagen, dass es aufgrund der starken Wechselwirkungen zwischen den Atomen in Festkörpern und Flüssigkeiten eher Energiebänder als diskrete Energieniveaus geben wird, sodass die Bandbreite möglicher Quantensprünge ein Kontinuum bildet? Wird auch die Linienverbreiterung aufgrund der thermischen Bewegung zum Kontinuum beitragen?
@ Farcher Es ist richtig. Ich habe nur allgemein per Hand gewinkt und bin nicht auf die Bandtheorie der Festkörper eingegangen. Für OP hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Solids/band.html