Wie kann ein Stern Licht emittieren, wenn er sich im Plasmazustand befindet?

1. Ich verstehe, dass sich der Stern im Plasmazustand befindet (alle Kerne und Elektronen sind nicht aneinander gebunden und bewegen sich frei)

Während Wasserstoff nur ein Elektron hat, haben alle anderen neutralen Atome mehr als ein Elektron. Wenn ein Elektron entfernt wird, wird dies als "erste Ionisation" bezeichnet. Das Entfernen eines von mehreren Elektronen aus einem Atom macht es immer noch zu Plasma. Der Begriff "Plasma" wird auch verwendet, wenn ein wesentlicher Teil der Atome ionisiert ist, nicht unbedingt alle. In der Sonne oder anderen Sternen gibt es also immer noch an Kerne gebundene Elektronen sowie freie Elektronen.

Aus diesem Grund sieht man im unten stehenden Spektrum noch Linien von Übergängen zwischen Elektronenenergieniveaus von Atomen.

2.Photon wird emittiert, wenn sich ein angeregtes Elektron in eine niedrigere Umlaufbahn zurückbewegt.

Ja, und absorbiert, wenn wir auf eine höhere Ebene gehen, deshalb sehen wir die Linien im obigen Spektrum.

3. Wenn also in einem Stern Elektronen in keiner Umlaufbahn sind, wie können dann Photonen erzeugt werden?

Der Hauptgrund dafür ist, dass Gammastrahlen-Photonen im Kern der Sonne durch Wasserstofffusion zu Helium erzeugt werden und eine Kaskade von Photonen mit niedrigerer Energie erzeugen, wenn sie zur Oberfläche wandern. Außerdem geben alle Materialien Schwarzkörperstrahlung ab . Die Gesamtform des obigen Spektrums passt gut zu einem Schwarzkörpermodell.

Die Emission von Photonen kann diskret sein, wie bei Übergängen von einem quantisierten Zustand zu einem anderen, oder kontinuierlich.

Kontinuierliche Strahlung ist beispielsweise die Synchrotronstrahlung von Elektronen, die sich in Magnetfeldern in Beschleunigern bewegen.

Bremsstrahlung ist wenn:

ist elektromagnetische Strahlung, die durch die Verzögerung eines geladenen Teilchens erzeugt wird, wenn es von einem anderen geladenen Teilchen abgelenkt wird, typischerweise einem Elektron durch einen Atomkern. Das sich bewegende Teilchen verliert kinetische Energie, die aufgrund der Energieerhaltung in ein Photon umgewandelt wird. Der Begriff wird auch verwendet, um sich auf den Prozess der Erzeugung der Strahlung zu beziehen.

Diese beiden Effekte existieren in einem Plasma, Atome und Elektronen streuen aneinander, wodurch geladene Teilchen gebremst werden und Photonen herauskommen.

Übrigens treten ähnliche kontinuierliche Spektren auch in einem Gas auf, das eine Schwarzkörper - Infrarotstrahlung hat, die für unsere Augen nicht sichtbar ist, Atome und Moleküle brechen bei der Überlagerung elektrischer und magnetischer Felder voneinander ab, wenn Streu- und Infrarotphotonen emittiert werden .

Ihr Punkt 2 ist nicht die ganze Wahrheit: Ein Photon kann emittiert werden, wenn ein System von einem angeregten Zustand in einen Zustand mit weniger Energie fällt, aber das System muss nicht aus einem Elektron und einem Kern bestehen.

Auch Kerne können durch ein mittleres Feldmodell beschrieben werden und es gibt auch unterschiedliche Energiezustände, sodass Photonen emittiert werden können. Das passiert zum Beispiel, wenn wir Gammastrahlung sehen.

Außerdem, und ich denke, das ist die Hauptantwort auf Ihre Frage, wird während des Fusionsprozesses in einem Stern viel Energie produziert, auch in Form von Photonen und Neutrinos. Schauen Sie sich zum Beispiel diesen Wiki-Artikel der PP-Kette an: http://en.wikipedia.org/wiki/Proton-proton_chain_reaction

Alle Gammas in diesem Bild, das einen der Fusionsprozesse in einem Stern zeigt, bezeichnen Photonenemission.

Danke für die tolle Frage und danke an alle für die tollen Antworten! :-)

Eine sehr einfache Antwort ist, wie jemand oben bereits erwähnt hat, dass in einem Stern viele Kernkollisionen stattfinden. Wenn diese Kerne verschmelzen, wird die Bindungsenergie abgegeben (dies ist die Energie, die wir aus der Fusion erhalten); und Photonen werden ebenfalls abgegeben, wenn der zusammengesetzte Kern (jetzt im gebundenen Zustand) in seinen Grundzustand entregt wird. Diese Fusions- gefolgt von Abregungsreaktionen sind für den größten Teil der Energie und des Lichts von Sternen verantwortlich.

Wie wir wissen, muss elektromagnetische Strahlung nicht nur von entregenden Elektronen kommen, sondern kommt von der Schwingung beliebiger geladener Teilchen (z. B. Protonen im Kern).

Denk weiter! Es ist großartig zu sehen, wie jemand Dinge in Frage stellt.