Springen naar inhoud

Zenden versnellende elektronen fotonen uit?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

joren

    joren


  • >100 berichten
  • 112 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2010 - 17:28

Ik heb altijd gedacht dat versnellende fotonen energie uitzenden, maar als dan een elektron in een orbitaal aan het rondvliegen is zal dit regelmatig versnellen en vertragen en dus fotonen uitzenden en energie (snelheid) verliezen en dus naar de atoomkern toevallen omwille van de elektrische aantrekkingskracht.

Ik weet dat dit niet zo is, maar ik zou graag willen weten waarom dit niet zo is.

Is dit omdat het energieverschil tussen een elektron in het s-orbitaal en een elektron dat zich bij de atoomkern bevind kleiner is dan de minimale energie die in een foton kan uitgezonden worden?
"When you have eliminated the impossible, whatever remains, however improbable, must be the truth.
-- Sir Arthur Conan Doyle

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

phoenixofflames

    phoenixofflames


  • >250 berichten
  • 503 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2010 - 18:37

Ik heb altijd gedacht dat versnellende fotonen energie uitzenden, maar als dan een elektron in een orbitaal aan het rondvliegen is zal dit regelmatig versnellen en vertragen en dus fotonen uitzenden en energie (snelheid) verliezen en dus naar de atoomkern toevallen omwille van de elektrische aantrekkingskracht.

Ik weet dat dit niet zo is, maar ik zou graag willen weten waarom dit niet zo is.

Is dit omdat het energieverschil tussen een elektron in het s-orbitaal en een elektron dat zich bij de atoomkern bevind kleiner is dan de minimale energie die in een foton kan uitgezonden worden?


Hoe kunnen fotonen versnellen als ze steeds met de lichtsnelheid gaan?

Ik denk niet dat je elektronen mag voorstellen als deeltjes die zomaar in een kern rondvliegen. Het Bohrmodel schiet te kort. Een elektron bevindt zich op een welbepaald energieniveau en zal als het zich in een geŽxciteerde toestand ( om de energie van het systeem te minimaliseren ) naar een lager energieniveau terugvallen. Elektronen zenden wel fotonen uit als ze heel sterk afgebogen worden ( synchrotronstraling )

Veranderd door phoenixofflames, 11 februari 2010 - 18:41


#3

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8787 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 februari 2010 - 19:21

Daar moet je het inderdaad een beetje zoeken: Een electron rond de kern is niet vergelijkbaar met bijvoorbeeld de maan rond de aarde. Hoewel het vaak zo getekend wordt is een atoom geen minuscuul zonnestelseltje met electronen op welbepaalde posities in vaste banen.

Orbitalen geven de kans weer om ergens interactie met een electron aan te gaan, maar het zijn geen banen waar het electron daadwerkelijk langs rondvliegt.
Victory through technology

#4

kleine fysicus

    kleine fysicus


  • >250 berichten
  • 382 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2010 - 19:36

Hoe kunnen fotonen versnellen als ze steeds met de lichtsnelheid gaan?


In een medium gaan ze wel degelijk slomer (zoals glas), de brekingsindex hangt af van de frequentie van het foton (de straling), v. Deze frequentie is per kleur anders. Zodra het licht op de grens licht van 2 media, in dit geval waarschijnlijk lucht en glas, refractereert het licht, wit licht bestaat immers uit meerdere kleuren. Als het licht vervolgens weer uit het medium komt, zal het weer versnellen.

Met vriendelijke groet,
Niek
Ik ben een kind van 13, dus als er dingen niet kloppen wilt u ze corrigeren. Bij voorbaat dank. Ik kom hier enkel om mijn kennis te verrijken en te delen met anderen.

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44846 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 februari 2010 - 19:47

In een medium gaan ze wel degelijk slomer (zoals glas),

Nee, dat doen ze niet. De golfsnelheid wordt lager. Als je het wil beschouwen als een fotonen(deeltjes) gebeuren, zie een blok glas dan als een grote flipperkast voor fotonen. Bij het door atomen geabsorbeerd en weer uitgezonden te worden gaat er wat tijd verloren.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 februari 2010 - 20:53

Dit is inderdaad een probleem van de klassieke theorie van het elektromagnetisme. Een elektron dat rond de kern draait straalt energie uit, en valt (zeer snel zelfs) naar de kern: het waterstofatoom is klassiek een instabiele toestand. Maar in kwantummechanica is er altijd een (fenomenologische) weerstand van een deeltje om gelocaliseerd te worden in een zeer klein volume. Dus enerzijds is er de neiging om naar de kern te vallen, en anderzijds is er een druk die ervoor zorgt dat de elektronenwolk niet te sterk wordt samengebracht. Het elektron zal dus energie uitstralen, totdat het zo dicht bij de kern is dat de kwantumdruk dit proces tegenhoudt. Dit is het intuitieve plaatje dat de oplossing biedt.

In de berekeningen vertaalt dat zich erin dat er een toestand bestaat met een laagste energie, en dat een elektron onmogelijk nog sterker aan de kern kan worden gebonden. Wanneer het elektron in een toestand is met een hogere energie dan deze van de grondtoestand, zal het inderdaad straling uitsturen tot het vervalt in deze meest gebonden toestand.

PS: Het is correcter om te zeggen dat een foton in het medium aangekleed wordt met een elektronenwolk (waarbij de interactie tussen het vrije foton en het medium dus al in rekening werd gebracht), en dat dit aangekleed foton inderdaad niet met de lichtsnelheid beweegt. Los daarvan is het duidelijk dat fotonen wel versneld kunnen worden, maar dat doet hiet verder allemaal niet ter zake.

#7

eendavid

    eendavid


  • >1k berichten
  • 3751 berichten
  • VIP

Geplaatst op 12 februari 2010 - 21:47

De verdere (off topic) discussie over versnellende fotonen is afgesplitst naar dit topic.

#8

Marco van Woerden

    Marco van Woerden


  • >250 berichten
  • 477 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 maart 2010 - 12:37

Het is wel een interessante vraag. Het kan namelijk aangetoond worden dat een elektron alleen fotonen kan uitzenden in het bijzijn van een andere massa, bijvoorbeeld een kern. Twee korte viervectorberekeningen.

Een elektron kan geen foton uitzenden

LaTeX

LaTeX

Nu hebben we LaTeX . Bovendien willen we de minimale energie LaTeX berekenen die een elektron moet hebben om een foton met energie LaTeX uit te kunnen zenden. We nemen daarom LaTeX .

LaTeX

Aan de linkerkant van deze vergelijking hebben we het volgende.

LaTeX

Aan de rechterkant van de vergelijking hebben we het volgende, waarbij voor een foton geldt LaTeX .

LaTeX

Hieruit volgt:
LaTeX

Dus inderdaad kan een elektron geen foton uitzenden.


Een elektron kan een foton uitzenden, in het bijzijn van een andere massa
In het bijzijn van een massa LaTeX kan de terugstoot door het uitzenden van een foton deels worden opgevangen door deze massa.

LaTeX

Deze vergelijking is oplosbaar, gegeven de grootte van de fotonenergie LaTeX . Men vindt dan LaTeX
'Moeder, is het al nacht?' vraag ik. Maar er is niemand. Ik ben alleen.

#9

bobrommelkop

    bobrommelkop


  • >25 berichten
  • 27 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 maart 2010 - 18:39

elektronen kunnen wel degelijk fotonen uitzenden. Laat maar een elektron met een positron annihileren en je krijgt er 2 fotonen voor terug.

de voorgestelde reactie in het vorig bericht kan natuurlijk nooit vanwege het behoud van elektronleptongetal.

#10

bobrommelkop

    bobrommelkop


  • >25 berichten
  • 27 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 maart 2010 - 19:07

om terug te komen op de vraag. Je kunt elektronen niet altijd als een deeltje opvatten. Een elektron in een orbitaal is eerder een golf en heeft niet een vastomlijnde orbitaal. Via de schrodingervergelijking kun je een golffunctie van een elektron in een atoom opzetten. We praten dan over waarschijnlijkheden om hem aan te treffen etc..

#11

Marco van Woerden

    Marco van Woerden


  • >250 berichten
  • 477 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 31 maart 2010 - 14:42

elektronen kunnen wel degelijk fotonen uitzenden. Laat maar een elektron met een positron annihileren en je krijgt er 2 fotonen voor terug.

de voorgestelde reactie in het vorig bericht kan natuurlijk nooit vanwege het behoud van elektronleptongetal.

Twee dingen, de reactie LaTeX heeft wel degelijk leptongetalbehoud, immers: voor en na de reactie heb je een elektron. Met mijn viervectorberekening toon ik aan dat een elektron geen foton kan uitzenden dat een energie heeft groter dan nul, met andere woorden: een elektron zendt op zichzelf, in een leeg universum, niet zomaar een foton uit. Dit komt doordat je zowel impuls als energie wilt behouden, terwijl bij een (massaloos) foton de energie gelijk is aan de impuls. Bekijk de berekening nog maar eens. In het bijzijn van een andere massa vangt deze massa dit impulsbehoud op.
Bij een elektron-positronannihilatie heb je te maken me een heel andere reactie, daarover heb ik niets willen zeggen en daarover gaat de stelling ook niet. Deze reactie, LaTeX , kan natuurlijk wel.
'Moeder, is het al nacht?' vraag ik. Maar er is niemand. Ik ben alleen.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures