Können Elektronen zur Anregung anderer Elektronen mehr Energie haben als die exakt benötigte Energie?
Also beschleunigte Elektronen können ja andere Atome treffen und dabei Elektronen in deren Hülle Energie übertragen, also anregen oder ionisieren.
Bei Photonen braucht man ganz genaue Energiemenge, um Elektronen aus entsprechenden Hüllen anzuregen. Bei Elektronen ginge es auch mit bisschen mehr Energie als die exakte benötigte Energie, um Elektronen von einem Atom anzuregen, und danach haben die Elektronen einfach bisschen mehr Energie, so hat unser Physik- Lehrer gesagt. Stimmt das wirklich?
Vielen Dank im Voraus.
2 Antworten
Es gibt hier einiges zu beachten...
Bei Photonen braucht man ganz genaue Energiemenge, um Elektronen aus entsprechenden Hüllen anzuregen.
Mal damit angefangen - es gibt keine "exakte" Energiemenge zwischen zwei Energiezuständen von Elektronen. Laut der Quantenmechanik sind Energie und Zeit aneinander u.A. über die heißenberg'sche Unschärferelation gebunden. D.h. die Anregungsenergie von einem niedrigeren in einen höheren Zustand kann leicht schwanken, sofern der Zustand danach nur eine kurze Lebensdauer hat. Daher haben Spektrallinien immer eine gewisse natürliche Breite und sind niemals "unendlich dünn", egal wie gut das Messgerät ist.
Das Photon kann in einem solchen Prozess auch einfach absorbiert werden und damit seine Energie vollständig an das Elektron übergeben. Bei der Kollision zwischen Elektronen geht das nicht so einfach, d.h. das eintreffende Elektron wird danach immer noch irgendwo vorhanden sein. Es ist wie ein elastischer Stoß. Wenn das eintreffende Elektron also "ein bisschen mehr" Energie hat, als das andere Elektron zum Zustandsübergang benötigt, dann behält es einfach gesagt den Überschuss einfach in Form von kinetischer Energie.
Zudem kann natürlich auch in beiden Fällen (Photonen oder Elektronen) eine Form des Photoeffektes auftreten, bei dem ein Elektron die Atomhülle vollständig verlässt. In dem Fall gibt es sowieso keine feste Energiemenge mehr, denn je mehr Energie abgegeben wird, desto schneller wird das weggeschleuderte Elektron, da es jede zusätzliche Energie, die es bekommt, in kinetische Energie übernimmt.
Schau dir mal den Franck-Hertz Versuch an.