Warum ist der photoelektrische Absorptionskoeffizient bei der Schwellenfrequenz endlich?

Ich meine den photoelektrischen Effekt des Wasserstoffatoms.

Es ist seltsam. Nach der goldenen Fermi-Regel ist die Übergangs- oder Absorptionsrate proportional zur Dichte der Endzustände. An der Schwelle hat das Elektron einen Impuls von null und somit eine Zustandsdichte von null. Daher sollte der Absorptionskoeffizient an der Schwelle Null sein. Wo geht diese Argumentation schief?

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Können Sie einen Hinweis auf die Aussage geben, dass der Koeffizient nicht Null ist? Gibt es ein Experiment, das Sie studieren? Ich kann mir ein paar Gründe vorstellen, aber ich würde gerne genau wissen, wovon Sie sprechen.
siehe die Feige aus dem Buch von Bethe
Betreff: Titelfrage: 0 ist auch eine endliche Zahl. Du meinst ungleich Null , nicht endlich .
Ich höre "x ist endlich" bedeutete früher " ∞ > X > 0 " etwas häufig. Es ist eine seltsame Verwendung, aber es ist da draußen.
Zeigt meine tiefe Unwissenheit hier, aber zwei Kurven sind beschriftet H aber einer von ihnen ist eigentlich für H − . Wenn das die höhere Kurve ist (Sigma ungleich Null bei v = v 1 ) dann ist die untere Kurve (die gegen Null geht) die des Wasserstoffatoms und hier gibt es keine Frage.
Die Auflösung des Papiers ist zu schlecht! Die Eins, die auf Null geht, ist für H − .

Antworten (1)

Es ist eine sehr interessante Frage.

Der erste Punkt ist, dass das Elektron selbst mit 1 meV Energie viele Zustände haben wird. Ich nehme an, das Problem ist, was genau ein Elektron mit Nullenergie ist. Hotopet al. haben sehr schöne Experimente zur Elektronenstreuung durchgeführt, bei denen sie die Elektronenenergie durch Laser-Photoionisation auf unter 1 meV steuern. Sie können dann beobachten, wie die Photoelektronen mit Molekülen wechselwirken - zB Elektronenanlagerung an SF 6 .

Hier sollte ich also darauf hinweisen, dass 1 meV sehr wenig Energie ist und die Skala des schönen Diagramms, das Sie zeigen, nicht fein genug ist, um es unterscheiden zu können. (und wahrscheinlich haben die zitierten experimentellen Daten (oder Berechnungen) nicht genügend Details (oder Auflösung))

Was steuert also die Verfügbarkeit von Zuständen für das freie Elektron? Es handelt sich effektiv um ein Teilchen in einer 3D-Box, also hängt es von den Abmessungen des Behälters ab, aber im Allgemeinen sind die Behälter im Vergleich zu atomaren Maßstäben so riesig, dass Elektronen als mehr oder weniger klassische Teilchen behandelt werden können - zum Beispiel Photoelektronen Energien können mit Flugzeitspektrometern gemessen werden, wobei die Energie durch Messen der Geschwindigkeit des Elektrons ermittelt wird – die Geschwindigkeit ergibt sich aus der Zeit, die benötigt wird, um eine feste Strecke zurückzulegen – und E = 1 2 M v 2 funktioniert gut.

ps Ich habe ein relevantes Papier gefunden, das sich nicht hinter einer Paywall auf der NIST-Website befindet - es geht um Moleküle - im Allgemeinen wird der photoelektrische Effekt für Atome als Photoionisation bezeichnet, und der Effekt für Moleküle ist sehr ähnlich

Warum ist der photoelektrische Absorptionskoeffizient bei der Schwellenfrequenz endlich?
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