waterstofatoom

kristofvv999

hallo allemaal,

Vandaag een bijvraag gehad op het examen waar niemand direct een antwoord op wist of het was strijdig met andere studenten.

de vraag is: Kan men door middel van waterstofatomen röntgenstralen (X-Ray) opwekken ?

Kan iemand ook uitleggen waarom dit wel/niet kan ?

Alvast bedankt,

Kristof

Jan van de Velde

Lijkt mij:

Kwestie van de golflengte berekenen van het foton dat vrijkomt wanneer het elektron van het waterstofatoom terugvalt van een geëxciteerde baan (bijv n=6)naar n=1. (neem dus aan dat het waterstofelektron door het elektronenkanon naar baan met n=6 geknikkerd wordt)

1/λ = R·Z²(1/1² -1/6²)

R= Rydbergconstante = 1,097 x 10⁷ m^-1

Z= 1 (waterstofatoom heeft 1 proton)

daarmee krijg je dus een golflengte met een orde van grootte van 1·10^-7 m. En dat is dus ergens in het UV gebied, geen röntgen.

kristofvv999

Kan dit dan wel aan de hand van thermische straling ?

Jan van de Velde

Kan dit dan wel aan de hand van thermische straling ?

Geen idee wat je bedoelt [rr] Kan wat?? En wwt versta je onder thermische straling?? Infrarood??

kristofvv999

kristofvv999 schreef:Kan dit dan wel aan de hand van thermische straling ?
Geen idee wat je bedoelt [rr] Kan wat?? En wwt versta je onder thermische straling?? Infrarood??

Hoe hoger de temperatuur hoe meer je spectrummaximum naar links opschuift. (lambda max wordt kleiner)

Bijvoorbeeld:

300 k = infrarood

3000 k = rood in zichtbaar gebied (daarop is gloeilamp gebaseerd)

..

..

.. als je temp rond de 10.000.000 (kan naast het getal zitten, in ieder geval zeer hoog) wordt je element Röntgengloeiend

Maar is dit met elke materie(atomen) volgens mij wel hé, dus ook waterstof,

Groeten kristof

Jan van de Velde

Ik heb op dit gebied de wijsheid niet in pacht, maar het lijkt me onmogelijk. Vergeet niet dat er voor elk foton een afgemeten pakketje energie moet worden geleverd, door een terugvallend elektron. Op een waterstofatoom kan dat nooit tot röntgenstraling leiden, want een elektron kan daarvoor nooit voldoende potentiële energie opbouwen t.o.v. een waterstofkern.

PS: zou de zon dan ook niet enorme hoeveelheden röntgen moeten uitstralen??

kristofvv999

PS: zou de zon dan ook niet enorme hoeveelheden röntgen moeten uitstralen??

Doet ze ook, doch worden deze geabsorbeerd door de natuurlijke bescherming van de aarde (de atmosfeer)

Marko

Ehh...volgens mij ben je in de war met UV-licht. Röntgenstralen worden nauwelijks geabsorbeerd, daar heb je een dikke laag lood voor nodig. Of botten natuurlijk. Maar die zie ik niet in de atmosfeer zweven.

Jan van de Velde

http://hesperia.gsfc.nasa.gov/hessi/flares.htm

The X rays and gamma rays are produced by several different processes with the result that a complex spectrum is produced involving both line and continuum emission. A composite spectrum of a large flare is shown in the figure below, where the contributions to the total emission are indicated in the different energy ranges. The longer wavelength or softer X rays from less than 1 keV to several tens of keV are produced by hot plasma with a temperature of at least 107 K (and possibly as high as several times 108 K in some cases).

Composite Solar Flare Spectrum of X rays and Gamma Rays

Plasma at such high temperatures emits soft X rays through the interactions of free electrons with the nuclei (primarily protons) of the plasma. This radiation is called bremsstrahlung (from the German word meaning "braking radiation") since the radiation is produced as the electrons are deflected in the Coulomb field of the ions. This type of emission from a plasma at a given temperature has a characteristic continuum spectrum that falls off exponentially with increasing energy, the e-folding energy being a measure of the temperature of the plasma. In an inhomogeneous plasma with a distribution of temperatures, more complicated spectral shapes are possible. Detailed spectral measurements of this emission can be used to determine the distribution of emission measure over temperature for the plasma in the emitting volume.

Shorter wavelength or harder X rays with energies greater than 10 keV are also believed to be electron-ion bremsstrahlung, but they are produced by electrons that have been accelerated to much higher energies than those found in the ambient plasma. The resulting bremsstrahlung spectrum, in general, will not have the exponential behavior characteristic of a thermal source. Spectral measurements of such hard X rays do indeed show a less steep fall-off than at lower energies, often with a power-law rather than an exponential shape. The bremsstrahlung spectrum can extend up into the gamma-ray range. Indeed, in some of the biggest flares, the spectrum is seen to extend to energies in excess of 100 MeV. As we discuss below, the hard X-ray emission contains unique information, not only on the spectrum of the high energy electrons accelerated during the flare, but also on their locations in the flaring volume and on their impulsive temporal variability.

At even higher energies, we find gamma rays produced, not from the flare electrons, but from nuclear interactions of the protons and heavier ions accelerated in the flare. These high energy particles interact with the nuclei of the different elements in the ambient solar atmosphere to produce a far more complicated emission spectrum than the relatively smooth continuum bremsstrahlung spectrum. Many individual gamma-ray lines from a wide variety of different elements in the solar atmosphere have been detected. They result from the decay of such relatively abundant elements as carbon, nitrogen, oxygen, etc. that are excited to high energy states in the various nuclear interactions. The relative intensities of the various lines provide information about the composition of both the accelerated particles and the target nuclei.

Ik heb behoorlijk moeten zoeken. Niet naar het feit dat de zon inderdaad röntgen uitzendt (daarin heb je inderdaad gelijk) maar wél naar de oorzaak daarvan. Dat heeft niets meer te maken met normale (hete) atomen, maar met botsingen tussen vrije elektronen en vrije ionen in een plasma. Daar gaat mijn berekening natuurlijk ook niet meer op. De vraag blijft dan of dat binnen de context van de examenvraag past.

kristofvv999

Jan van de Velde schreef:http://hesperia.gsfc.nasa.gov/hessi/flares.htm

The X rays and gamma rays are produced by several different processes with the result that a complex spectrum is produced involving both line and continuum emission. A composite spectrum of a large flare is shown in the figure below, where the contributions to the total emission are indicated in the different energy ranges. The longer wavelength or softer X rays from less than 1 keV to several tens of keV are produced by hot plasma with a temperature of at least 107 K (and possibly as high as several times 108 K in some cases).

Composite Solar Flare Spectrum of X rays and Gamma Rays

Plasma at such high temperatures emits soft X rays through the interactions of free electrons with the nuclei (primarily protons) of the plasma. This radiation is called bremsstrahlung (from the German word meaning "braking radiation") since the radiation is produced as the electrons are deflected in the Coulomb field of the ions. This type of emission from a plasma at a given temperature has a characteristic continuum spectrum that falls off exponentially with increasing energy, the e-folding energy being a measure of the temperature of the plasma. In an inhomogeneous plasma with a distribution of temperatures, more complicated spectral shapes are possible. Detailed spectral measurements of this emission can be used to determine the distribution of emission measure over temperature for the plasma in the emitting volume.

Shorter wavelength or harder X rays with energies greater than 10 keV are also believed to be electron-ion bremsstrahlung, but they are produced by electrons that have been accelerated to much higher energies than those found in the ambient plasma. The resulting bremsstrahlung spectrum, in general, will not have the exponential behavior characteristic of a thermal source. Spectral measurements of such hard X rays do indeed show a less steep fall-off than at lower energies, often with a power-law rather than an exponential shape. The bremsstrahlung spectrum can extend up into the gamma-ray range. Indeed, in some of the biggest flares, the spectrum is seen to extend to energies in excess of 100 MeV. As we discuss below, the hard X-ray emission contains unique information, not only on the spectrum of the high energy electrons accelerated during the flare, but also on their locations in the flaring volume and on their impulsive temporal variability.

At even higher energies, we find gamma rays produced, not from the flare electrons, but from nuclear interactions of the protons and heavier ions accelerated in the flare. These high energy particles interact with the nuclei of the different elements in the ambient solar atmosphere to produce a far more complicated emission spectrum than the relatively smooth continuum bremsstrahlung spectrum. Many individual gamma-ray lines from a wide variety of different elements in the solar atmosphere have been detected. They result from the decay of such relatively abundant elements as carbon, nitrogen, oxygen, etc. that are excited to high energy states in the various nuclear interactions. The relative intensities of the various lines provide information about the composition of both the accelerated particles and the target nuclei.
Ik heb behoorlijk moeten zoeken. Niet naar het feit dat de zon inderdaad röntgen uitzendt (daarin heb je inderdaad gelijk) maar wél naar de oorzaak daarvan. Dat heeft niets meer te maken met normale (hete) atomen, maar met botsingen tussen vrije elektronen en vrije ionen in een plasma. Daar gaat mijn berekening natuurlijk ook niet meer op. De vraag blijft dan of dat binnen de context van de examenvraag past.

bedankt voor de info,

nu heb ik er een betere kijk op

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

waterstofatoom

waterstofatoom

Re: waterstofatoom

Re: waterstofatoom

Re: waterstofatoom

Re: waterstofatoom

Re: waterstofatoom

Re: waterstofatoom

Re: waterstofatoom

Re: waterstofatoom

Re: waterstofatoom