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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #31  
Alt 06.07.19, 15:44
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
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Beiträge: 2.298
Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Und wenn man die Anregung der H-H Streckschwingung betrachtet?
Molekulare Freiheitsgrade lassen sich wohl näherungsweise sehr gut mit mechanischen Modellen beschreiben (kinetische Gastheorie etc).
Ich sehe da jetzt keinen Widerspruch zu meiner obigen Aussage über Elektronen-Orbitale in Atomen, oder doch?
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  #32  
Alt 06.07.19, 19:25
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.206
Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Ich sehe da jetzt keinen Widerspruch zu meiner obigen Aussage über Elektronen-Orbitale in Atomen, oder doch?
Es gibt da gibt keinen Widerspruch, weil es ziemlich verschiedene physikalische Effekte sind.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #33  
Alt 07.07.19, 10:30
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
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Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Molekulare Freiheitsgrade lassen sich wohl näherungsweise sehr gut mit mechanischen Modellen beschreiben (kinetische Gastheorie etc).
Ich sehe da jetzt keinen Widerspruch zu meiner obigen Aussage über Elektronen-Orbitale in Atomen, oder doch?
Ich dachte an den mit der Anregung von Molekülschwingungen wachsenden Abstand zwischen beteiligten Atomen, im Grenzfall bis zur Dissoziation.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #34  
Alt 07.07.19, 16:35
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.206
Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Und wenn man die Anregung der H-H Streckschwingung betrachtet?
Da muss man Molekül-Orbitale betrachten. Dort werden dann mehrere Elektronen und (eventuell ?) auch die Coulomb-Felder von mehreren (d.h. >= 2) Atomkernen berücksichtigt.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #35  
Alt 08.07.19, 14:32
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
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Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Da muss man Molekül-Orbitale betrachten. Dort werden dann mehrere Elektronen und (eventuell ?) auch die Coulomb-Felder von mehreren (d.h. >= 2) Atomkernen berücksichtigt.
Dort werden durch Absorption von Photonen Streck-, Deformations- und Torsionsschwingungen angeregt, darum ging es mir in meiner letzten Post. Und ich denke es ist trivial, daß Winkel- und Abstandsänderungen die Molekülorbitale tangieren. Im erwähnten Grenzfall entstehen aus einem Molekülorbital separierte Atom- bzw. Molekülorbitale. Siehst du das anders?
__________________
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Geändert von Timm (08.07.19 um 17:30 Uhr)
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  #36  
Alt 08.07.19, 15:41
Bernhard Bernhard ist offline
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Registriert seit: 14.06.2017
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Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Und ich denke es ist trivial, daß Winkel- und Abstandsänderungen die Molekülorbitale tangieren. Im erwähnten Grenzfall entstehen aus einem Molekülorbital separierte Atom- bzw. Molekülorbitale.
Ja, ist so.
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Geändert von Timm (08.07.19 um 17:28 Uhr)
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  #37  
Alt 21.07.19, 15:17
Benjamin Benjamin ist offline
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Beiträge: 411
Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Manfred10 Beitrag anzeigen
Gibt es genauere Erkenntnisse die die Erzeugung des Photons genauer beschreiben?!
Speziell den Vorgang der den Übergang in das höhere Energieniveau und das zurückfallen beschreibt?!
"Springt" das Elektron wirklich durch die zugeführte Energie in ein höheres Energieniveau oder kommen sich die Orbitale näher die das Elektron dann in das höhere Energieniveau heben?
Das alles lässt sich mit der Quantenoptik rechnen. Ich hab das z.B. für folgendes System gemacht: Ein Photon und ein Elektron im Kasten, wobei das Photon ebenfalls eingesperrt ist (z.B. zwischen 2 perfekten Spiegeln). Es kann also nicht abhauen und bleibt immer beim Elektron.

Wenn das Elektron zuerst im Grundzustand ist und ein Photon auf es wirken lässt, dann nimmt die Wahrscheinlichkeit, das Elektron im Grundzustand zu finden, ab, gemäß einer Sin^2-Funktion:



Das heißt, die Wellenfunktion des Elektrons wandelt sich kontinuierlich. Sie ist zwischenzeitlich in einem Überlagerungzustand von Grundzustand und erstem angeregten Zustand. Der Zustand des elektromagnetischen Feldes ändert sich ebenfalls gemäß einer Sin^2-Funktion. Zuerst ist das em. Feld im 1-Photon-Zustand und dann in einem Überlagerungszustand von 1-Photon und Vakuum (also 0-Photonen).

Wenn die Wahrscheinlichkeit 1 ist, dass das Elektron im angeregten Zustand ist, dann ist die Wahrscheinlichkeit ebenfalls 1, dass das em. Feld im Vakuumzustand ist.

Dieses System pendelt immer zwischen diesen Zuständen hin und her.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein

Geändert von Benjamin (21.07.19 um 15:20 Uhr)
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  #38  
Alt 21.07.19, 15:41
Benjamin Benjamin ist offline
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Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Benjamin Beitrag anzeigen
Das heißt, die Wellenfunktion des Elektrons wandelt sich kontinuierlich. Sie ist zwischenzeitlich in einem Überlagerungzustand von Grundzustand und erstem angeregten Zustand. Der Zustand des elektromagnetischen Feldes ändert sich ebenfalls gemäß einer Sin^2-Funktion. Zuerst ist das em. Feld im 1-Photon-Zustand und dann in einem Überlagerungszustand von 1-Photon und Vakuum (also 0-Photonen).
Der Übergang der Elektronen-Wellenfunktion sieht so aus:



Hier ist das Betragsquadrat geplottet. Das ist anschaulicher, weil die Wellenfunktion komplex ist. Außerdem entspricht dies der Aufenthaltswahrsscheinlichkeit des Elektrons nach dem Ort. Man sieht den kontinuierlichen Übergang von Grundzustand zu angeregten Zustand.
__________________
"Gott würfelt nicht!" Einstein
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  #39  
Alt 21.07.19, 21:54
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
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Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Benjamin Beitrag anzeigen
Das alles lässt sich mit der Quantenoptik rechnen.
Es wäre interessant etwas genauer zu sehen, was du da gerechnet hast. Es gibt da auch diese Seite: https://de.wikipedia.org/wiki/Rabi-Oszillation , allerdings wird dabei nicht explizit auf die Quantennatur der em-Strahlung eingegangen.
__________________
Freundliche Grüße, B.

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  #40  
Alt 21.07.19, 22:14
Benjamin Benjamin ist offline
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Registriert seit: 14.07.2010
Beiträge: 411
Standard AW: Photonenwelle

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Es wäre interessant etwas genauer zu sehen, was du da gerechnet hast. Es gibt da auch diese Seite: https://de.wikipedia.org/wiki/Rabi-Oszillation , allerdings wird dabei nicht explizit auf die Quantennatur der em-Strahlung eingegangen.
Ich befürchte für jemanden, der nicht aus dem Fach ist, würde das den Rahmen hier sprengen.

Im Grunde ist es eine Rabi-Oszillation. Ein sehr gutes einführendes Buch, in dem die grundlegenden Gleichungen hergeleitet werden, ist: Introduction to Quantum Optics: From the Semi-classical Approach to Quantized Light
Dort findet sich die Rabi-Oszillation des quantisierten em. Feldes in Kapitel 6.3.4.

Ich habe einerseits die analytische Lösung hergeleitet. Die ergibt sich aus dem Wechselwirkungshamilton (long wavelength approximation), der auf die Zustände des Elektrons und des em. Feldes wirkt. Andererseits habe ich zur Kontrolle die Zeintentwicklung numerisch gelöst, indem die Schrödingergleichung interativ entwickelt wird mit dem Crank-Nicholson-Verfahren.
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"Gott würfelt nicht!" Einstein
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