Wechslwirkung zwischn Liacht und Teilchen

Nach am Teilchenmodell fias Liacht gehd ma davo aus, daß Liacht aus Liachtteilchen, de Photonen bsteht. Photonen entstenga wenns vo am Teilchen z. B. am Atom ausgsendt wern, des nend ma Emission. A Photon vaschwindt wiada, wenns vo am andan Teilchen absorbiert werd.
Wei as Liacht ja nua a Teil vo de elektromagnetischn Strahln is, guid de ganze Gschicht a fia de meistn andan Formen vo elektromagnetischer Strahlung.

 Emission 

Damit a Teilchen a Photon aussendn ko muaß eascht amoi mit da nötign Energie ogregt worn sei. z. B. ko in am Atom a Elektron auf na hähan Bahn sei ois wos eingle higheard. Des ko z. B. bassiern, wenn ma den Stoff hoaßmacht, in dem des Atom inna drin is. Wenns Elektron dann wiada zruck auf sein Plotz hupft werd sei iabaschiassige Energie ois Liacht frei. De Farb vo dem Liacht entspricht dea freiwerdndn Energie. Weachane Farb, oiso weachane Frequenz bei weachana Energie entsteht werd iabas Plancksche Wirkungsquantum bschriem:



In vui Fäll, groad bei oanzlne Atome in am Gas gibts diskrete Energieniveaus, des hoaßt es kenna nua ganz bestimmte Energiedifferenzn/Farbn frei wern. Des dakennt ma an am Linienspektrum. Vo olle möglichn Farbn (Rengbong) sigt ma nua a bo oanzlne, zwischn dene Linien gibts große Lückn. Im Gegnsatz dazua hod z. B. a Festkörper iaba de thermische Bewegung vo seine Atom de Möglichkeit jeds beliebige Energieniveau oznemma. So strahlt z. B. da Wolframdraht in na Glühbirn mit jeda Farb. Des nend ma dann a kontinuierlichs Spektrum, weis koane Lückn hod.

 Spontane Emission 

A ogregts Teilchen foid irgndwann amoi spontan auf a niedrigas Energieniveau zruck und send Liacht aus. Wann des sei werd ko ma ned song, aba fia an Haffa vo Teilchen ko ma song nach wejchana Zeit de Hälftn ihra Liacht ausgsendt hod. Des is dann de Halbwertszeit, ähnlich wia beim nuklearn Zerfall. In de meistn Foi is de Hoibwertszeit recht kurz. Genauso woas ma ned, in wejchane Richtung des Photon fliang werd und wejche Polarisation es hom werd. Do ja da Zeitpunkt a unbestimmt is, ko ma a nix iaba de Phasnlage zua andane Photonen song.

 Induzierte Emission 

Wenn an am ogregten Teilchen a Photon nah gnua dro vorbeifliagt nachad sends a a Photon aus. Aba nua, wenn de Energie vo dem Photon oam vo de möglichen Energiesprüng vo dem Teilchen daspricht. Des neie Photon fliagt dann in de gleiche Richtung und es schwingt mit dem auslösndn Photon in Phase und mit da selbn Polarisation.

De induzierte Emission is de Grundlog vo da Funktionsweis vo am LASER. Da Einstein hod 1925 vorhergsagt, daß de induzierte Emission gibt. Erst 1960 hod ma auf da Grundlog vo dem Wissen an easchtn LASER zum leichtn brocht.

 Absorption 

Wenn a Photon an am Teilchen vorbeikimmt, des de Meglichkeit hod, de Energie vo dem Photon aufznemma, dann werds eigfangt. Des Teilchen hod dann de Energie dazuakriagt. Bei Teilchen mit diskretn Energieniveaus hoaßt des wiada, das nua Liacht mit ganz bestimmte Farbn/Frequenzn absorbiert wern ko. Bei am oanzln Atom hoaßt des, daß durch des eigfangte Photon a Elektron auf a hähane Bahn aufehupft.

 Linien-Spektren 

Teilchen, de nua ganz bestimmte Energiebeträg aufnehma kenna sendn nua ganz bestimmte Farbn aus und kenna a nua genau de Farbn absorbieren. Weachane und wievui untaschiedliche Farbn betroffn han, hängt vo dem Teilchen ab. So hod jeds Teilchen a Art Fingerabdruck. Wenn ma an Gegnstand zum Leichtn bringt kriagt ma a Emissionsspektrum. In am Emissionsspektrum vo am Stoff mit am Linienspektrum sigt ma nua helle Linien fia de Farbn, de de Teilchen in dem leichtndn Stoff aussenden kinna. Wenn ma a weiß Liacht, des aus olle Farbn besteht durch was durchsichtigs schickt kriagt ma a Absorptionsspektrum. In am Absorbtionsspekrum fejn de Farbn, de de Teilchen in dem durchleichtn Stoff absorbiern kenna, in dem kontinuirlichn Spektrum sigt ma Lückn.

Kategorie:Physik