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-   -   angeregte Atome und Pauli Prinzip (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=3188)

Timm 02.07.17 09:00

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 84659)
Nichts, ich denke, wie haben uns missverstanden

?
Zitat:

Zitat von Sayet (Beitrag 84648)
Was passiert wenn ein Atom angeregt wird, das schon voll besetzte Schalen hat?

Nochmal etwas allgemeiner:

Edelgase haben voll besetzte Schalen. Bei Anregung wird die nächst höhere noch "leere" Schale besetzt. Das scheint mir die Frage des OP zu beantworten.
Einverstanden?

Bernhard 02.07.17 09:35

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 84661)
Edelgase haben voll besetzte Schalen. Bei Anregung wird die nächst höhere noch "leere" Schale besetzt.

Falls die Energie der oder des Photons ausreicht und keine Auswahlregel verletzt wird, dann ja.

Timm 02.07.17 13:58

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 84660)
betrachte mal etwas schwerere Atome, wie beispielsweise Wolfram in einer Röntgenröhre.

Hier "Beim Übergang K -> L ist die L-Schale vorher nicht besetzt" betrachte ich Helium als Beispiel für eine voll besetzte Schale.

Ja, es gibt Auswahlregeln, aber ich denke die spielen im Sinne der Fragestellung keine Rolle. Da geht's erst mal ums Prinzipielle.

TomS 03.07.17 00:43

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 84661)
Edelgase haben voll besetzte Schalen. Bei Anregung wird die nächst höhere noch "leere" Schale besetzt. Das scheint mir die Frage des OP zu beantworten.
Einverstanden?

Nein, nicht einverstanden.

Wenn die Energie gerade für einen Übergang in eine voll besetzte Schale ausreichen würde, findet dieser Übergang nicht statt; weder in die besetzte Schale, weil sie besetzt ist, noch in eine höhere Schale, weil die Energie dafür nicht ausreichend ist.

Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 84663)
Falls die Energie der oder des Photons ausreicht und keine Auswahlregel verletzt wird, dann ja.

Ja.

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 84664)
Ja, es gibt Auswahlregeln, aber ich denke die spielen im Sinne der Fragestellung keine Rolle. Da geht's erst mal ums Prinzipielle.

Genau, und gerade deswegen spielen sie eine Rolle.

Ob ein Übergang wegen nicht passendem Drehimpuls oder nicht passendem Spin oder etwas anderem nicht stattfinden kann ist letztlich egal. Der Begriff Auswahlregel besagt, dass Übergänge verboten sind, deren Matrixelemente gleich Null sind. Das ist bei voller Ziel-Schale hier der Fall.

Ich 03.07.17 08:23

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von TomS (Beitrag 84666)
Das ist bei voller Ziel-Schale hier der Fall.

Die volle Ziel-Schale habt aber ihr erfunden. Der OP fragte nach Anregung eines Atoms mit voll besetzten Schalen, und ob dann "neue Schalen einer höheren Quantenzahl kurzzeitig geschaffen" würden. An Timms Antwort
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 84650)
Ein Elektron kann unabhängig von der Besetzung der Schalen immer durch Absorption eines Photons geeigneter Energie in einen angeregten Zustand versetzt werden.

gibt es meiner Meinung nach nichts auszusetzen, sie ist einfach richtig. Das Elektron springt in eine nicht volle Ziel-Schale mit passendem Drehmoment und Spin, wofür es die "geeignete" Energie braucht.

Man könnte bestenfalls für den OP ergänzen, dass man in so einem Fall nicht davon spricht, dass eine neue Schale kurzzeitig geschaffen würde, sondern dass eine höhere Schale kurzzeitig besetzt würde. In einem Atom stehen immer unendlich viele Schalen zur Verfügung, und nur endlich viele können voll besetzt sein.

Bernhard 06.07.17 08:02

Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 84660)
Zusätzlich sind in der Spektroskopie übrigens auch sogenannte Auswahlregeln zu beachten: https://de.wikipedia.org/wiki/Auswahlregel

Diese Auswahlregeln sind dabei eine direkte Konsequenz des Spins des Photons und der Drehimpulserhaltung. Der Spin des Photons ist hier nur ein Teil-Drehimpuls eines Systems und somit ergeben sich für das Gesamtsystem Atom - Photon spezifische (Auswahl-)Regeln.

Timm 06.07.17 16:28

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 84669)
Der Spin des Photons ist hier nur ein Teil-Drehimpuls eines Systems und somit ergeben sich für das Gesamtsystem Atom - Photon spezifische (Auswahl-)Regeln.

Läßt ein Experiment die Möglichkeit zu, mit bekanntem Spin des Photons den Spin des angeregten Elektrons festzulegen?

Bernhard 06.07.17 21:47

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 84670)
Läßt ein Experiment die Möglichkeit zu, mit bekanntem Spin des Photons den Spin des angeregten Elektrons festzulegen?

Durch Bestrahlen mit einer linear polarisierten Welle geht das mMn nicht. Da bekommt man bestenfalls einen spin flip beim Elektron und damit einen gemischten Endzustand, d.h. eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für Spin oben und Spin unten.

Einen reinen Zustand des Elektrons bekommt man nur über eine Messung des Spins, wie beim Stern-Gerlach-Versuch. Generell ist es also schon möglich polarisierte Elektronen zu bekommen.

TomS 06.07.17 23:04

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 84667)
An Timms Antwort ... gibt es meiner Meinung nach nichts auszusetzen, sie ist einfach richtig. Das Elektron springt in eine nicht volle Ziel-Schale mit passendem Drehmoment und Spin, wofür es die "geeignete" Energie braucht.

Ja, du hast recht, ich habe da ein Problem gesehen, das in den Beiträgen so gar nicht präsent war.

Timm 07.07.17 08:49

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 84672)
Durch Bestrahlen mit einer linear polarisierten Welle geht das mMn nicht. Da bekommt man bestenfalls einen spin flip beim Elektron und damit einen gemischten Endzustand,

Ja, leuchtet ein, andernfalls sollte es prinzipiell möglich sein, mittels Ionisationsenergie ein freies Elektron mit definiertem Spin zu präparieren.


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