Wie kann ein Ion jemals ein Elektron einfangen, wenn ein Elektron einen präzisen Impuls benötigt, um mit einem nachfolgenden Orbital übereinzustimmen?

Angenommen, ein Elektron nähert sich einem Proton mit größerer Energie als der Grundzustand des Wasserstoffs. Wird das Elektron gestreut? Wenn ja, wie könnte ein Elektron jemals eingefangen werden, wenn es genau den richtigen Impuls benötigt ?

Wenn das Elektron stattdessen eingefangen wird, was passiert dann mit der überschüssigen kinetischen Energie?

Gibt es eine Schwelle, bei der die Energiedifferenz zu groß ist, oder werden alle Elektronen in der Nähe des Kerns eingefangen (vorausgesetzt, es gibt eine freie Stelle in der Valenzschale)?

meinst du mit "eingefangen": in den Protonen-/Neutronenkern des Atoms kollidieren?
Entschuldigung, ich hätte "Ion" und nicht "Atom" sagen sollen. Ich beziehe mich nicht auf "Elektroneneinfang" (Elektron kollidiert mit dem Kern), sondern ein Ion, das Stabilität erreicht, indem es ein Elektron in einer Volantschale einfängt.
Die überschüssige Energie kann in Form von Photonen abgegeben werden
Bedeutet dies, dass fast alle Ionenneutralisationen (nicht sicher, welcher Begriff korrekt ist) Photonen emittieren?

Antworten (1)

Das Elektron kann eingefangen werden; die überschüssige kinetische Energie wird durch das emittierte Photon abgeführt. Dies ist zum Beispiel der Grund, warum das Spektrum der Wasserstoffrekombination "Kontinua" wie das Lyman-Kontinuum hat: Das Einfangen von Elektronen mit Nullgeschwindigkeit erzeugt Photonen mit einer Energie, die dem Ionisationspotential entspricht, mit einem Kontinuum von Photonen mit höherer Energie aus dem Einfangen von Elektronen mit Geschwindigkeiten ungleich Null (die einzelnen Photonen haben Energien = Ionisationspotential + kinetische Energie des Elektrons).

Der Querschnitt für den Elektroneneinfang ist zumindest für Wasserstoffionen (dh reine Protonen) eine umgekehrte Funktion der Geschwindigkeit des Elektrons im Quadrat. Langsame Elektronen werden also leichter eingefangen, aber es gibt keinen strengen Schwellenwert: Einige sich schnell bewegende Elektronen werden eingefangen.

Wie kann ein Ion jemals ein Elektron einfangen, wenn ein Elektron einen präzisen Impuls benötigt, um mit einem nachfolgenden Orbital übereinzustimmen?
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