Was passiert mit der zusätzlichen Energie, wenn das Photon auf ein Elektron trifft? (+ Compton-Effekt)

Ich verstehe, dass das Elektron eine bestimmte quantisierte Energiemenge benötigt, um in einen anderen Zustand angeregt zu werden. B. Wasserstoff erfordert 10.2   e v damit sein Elektron abspringen kann N = 1 Zu N = 2 .

Szenario 1:
Was passiert, wenn das Photon, mit dem es kollidiert ist, eine höhere Energie hat? 10.2   e v , sagen wir 10.3   e v ? Würde das Elektron trotzdem abspringen N = 1 Zu N = 2 , aber die restlichen 0,1   e v innerhalb des Photons gehalten werden? Wenn ja, würde der Compton-Effekt auftreten, wenn das Photon mit einer anderen Frequenz in eine andere Richtung gestreut wird?

Szenario 2:
Was passiert, wenn das Licht Photonen mit einer Energie von emittiert? 13   e v ? Wäre es möglich, dass die Elektronen unterschiedliche Energiemengen aufnehmen? dh einige Elektronen absorbieren Energie, um angeregt zu werden N = 3 oder einige zu N = 2 ? Ich würde annehmen, dass dies der Fall ist, da die Emissionsspektren mit dieser Idee spielen, indem verschiedene Arten von „Licht“ erzeugt werden, wobei die Elektronen unterschiedliche Lichtfrequenzen emittieren.

Ich verstehe, dass ähnliche Fragen auf dieser Seite gepostet wurden, aber ich verstehe den Wortlaut einiger von ihnen nicht.

Ich habe das nicht sehr viel studiert, aber ich erinnere mich an einen Artikel vor ein paar Jahren. Die Idee war, dass Protonen Energiewellen vom Kern aussenden, die kugelförmig nach außen strahlen. Wenn die Elektronen Energie absorbieren und auf ein höheres Niveau steigen, werden sie instabil, sind aber in den Tälern oder Tälern der ausstrahlenden Energiewelle stabiler. Ich bin immer davon ausgegangen, dass die Energieniveaus der Valenzelektronen zusammen steigen und fallen und sich in diesen Mulden niederlassen. Ich nahm auch an, dass der kleine Energieunterschied entweder abstrahlen oder sich wieder in den Elektronen niederlassen würde.
@BillAlsept Könnten Sie dies bitte näher erläutern? Ich dachte auch, dass der kleine Energieunterschied aufgrund des Compton-Effekts abstrahlen würde.
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Antworten (1)

Wenn die Photonenenergie wie im Beispiel deutlich abweicht, wird sie nicht absorbiert: Diese Atome sind für Licht dieser Wellenlänge transparent.

Aus diesem Grund zeigen Gase ein Spektrum von Absorptionslinien, wobei nur bestimmte Wellenlängen absorbiert werden.

Ich verstehe, dass das Elektron die Energie des Photons nicht absorbiert, wenn es deutlich daneben liegt, da es nur eine quantisierte Energiemenge akzeptiert. Ich frage mich jedoch, was passiert, wenn die vom Photon abgegebene Energie höher ist als die benötigte quantisierte Energie? Wollen Sie andeuten, dass das Elektron es überhaupt nicht akzeptieren wird? Dann verstehe ich nicht, warum ein Element unterschiedliche Wellenlängen aussenden kann, da dies nur passieren kann, wenn die von den Elektronen aufgenommene Energiemenge variiert. dh in einer Wasserstoff-Entladungsröhre akzeptieren einige Elektronen 12,09 eV, während andere 12,75 eV akzeptieren.
12.09 können von einem Übergang absorbiert oder emittiert werden, andere von anderen bewertet werden. Aber wenn die Energie nicht zu einem Übergang passt, passiert es nicht.
Ja, aber ich bin nur verwirrt, weil es in einer Frage hieß; „In einem Experiment ähnlich dem von Franck und Hertz werden Elektronen mit einer Energie von 12 eV in ein Gas geschossen. Elektronen, die das Gas durchdringen, werden gesammelt und ihre Energien bei 12 eV, 1,4 eV und x eV gemessen. Wenn das Spektrum des emittierten Lichts aus dem Gas wird ebenfalls analysiert und es wurde festgestellt, dass es Photonenenergien von 11,4 eV, 10,6 eV und y eV enthält, leiten Sie die Werte von x und y ab.“ In diesem Beispiel geht es um die Idee, dass ein Elektron eine quantisierte Energiemenge aus einem größeren Teil der Energie absorbiert und ungenutzte Energien zurücklässt.
Oder wäre dieses Szenario anders, da es Energie von einem Elektron und nicht von einem Photon an sich absorbiert? Würde jedoch nicht dieselbe Theorie der Absorption quantisierter Energiemengen gelten?
Elektronenstreuung unterscheidet sich von Photonenabsorption.
Okay, um es zusammenzufassen, ein Photon kann dem Elektron nur eine quantisierte Energiemenge geben; entweder die Austrittsarbeit oder die Austrittsarbeit, die dann die überschüssige Energie in kinetische Energie umwandelt. Die Elektronen, die dem Atom Energie geben, sind unterschiedlich, da dasselbe Atom unterschiedliche Energiemengen absorbieren kann, selbst wenn die Ladung des Elektrons gleich ist? Ist das auch der Grund, warum das Linienspektrum mit Elektronen erzeugt werden kann, aber nicht mit Photonen?
Viele Dinge in dieser Aussage sind leider falsch. Das Linienspektrum wird mit Licht erstellt. Photonen geben Atomen Energien, die einem von vielen Übergängen entsprechen. Die Energien, die Atome absorbieren können, sind die gleichen, unabhängig davon, ob diese Energie von Elektronen oder Photonen kommt. Leider glaube ich nicht, dass StackExchange der richtige Ort ist, um die Art von interaktivem Tutorial zu dieser Physik zu erhalten, nach der Sie suchen. dafür sind Kommentare nicht gedacht.
Was passiert mit der zusätzlichen Energie, wenn das Photon auf ein Elektron trifft? (+ Compton-Effekt)
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