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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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  #11  
Alt 27.04.17, 17:03
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.130
Standard AW: Bremsstrahlung

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Die als Bremsstrahlung vom Elektron abgestrahlte Energie muss ja irgendwo herkommen bzw. entnommen werden; das kann nur - wie Timm auch schon sagt - die Bewegungsenergie des Elektrons sein. Diese ist nach der Passage des Kerns also um die abgestrahlte Energie reduziert - es ist also langsamer als zuvor.
Der Netto Effekt ist eine Abnahme der kinetischen Energie des Elektrons. Was aber nicht ausschließt, daß es zu Beginn der Annäherung zunächst kinetische Energie gewonnen hat, falls richtig allerdings weniger als es danach verliert.
Wie siehst Du das?
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #12  
Alt 27.04.17, 20:36
schmiereck schmiereck ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 25.04.2017
Beiträge: 11
Standard AW: Bremsstrahlung

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Der Netto Effekt ist eine Abnahme der kinetischen Energie des Elektrons. Was aber nicht ausschließt, daß es zu Beginn der Annäherung zunächst kinetische Energie gewonnen hat, falls richtig allerdings weniger als es danach verliert.
Wie siehst Du das?
Schon mal danke an alle für die (An-)teilnahme an meiner Frage!

In dem angegeben Wikipedia-Artikel und anderen zu dem Thema Bremsstrahlung lese ich das so, dass DURCH das abbremsen beim Vorbeiflug Bremsstrahlung aussendet.
Die Frage ist eben, WARUM wird ein Elektron beim Vorbeiflug an einem Atomkern abgebremst?

Es geht (mir) nicht um kreisförmige/ elliptische Bahnen eines Elektrons um einen Atomkern, sondern um ein Elektron das auf einer geradlinigen Bahn kommend den Atomkern passiert.

Grüße, Thomas
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  #13  
Alt 27.04.17, 20:44
Benutzerbild von Struktron
Struktron Struktron ist offline
Profi-Benutzer
 
Registriert seit: 31.01.2011
Beiträge: 226
Standard AW: Bremsstrahlung

Hallo miteinander,
hier her passt doch auch das von "Nicht von Bedeutung"
verlinkte Video:
Kann man Photonen im Flug filmen?
MfG
Lothar W.
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  #14  
Alt 27.04.17, 21:06
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.354
Standard AW: Bremsstrahlung

Zitat:
Zitat von schmiereck Beitrag anzeigen
In dem angegeben Wikipedia-Artikel und anderen zu dem Thema Bremsstrahlung lese ich das so, dass DURCH das abbremsen beim Vorbeiflug Bremsstrahlung aussendet.
Die Frage ist eben, WARUM wird ein Elektron beim Vorbeiflug an einem Atomkern abgebremst?
Beim Versuch, diese Frage zu beantworten, habe ich bei mir ein paar deutliche Wissenslücken entdeckt.
Es ist eigentlich so, dass die Bremsstrahlung erst mal nicht durch das Bremsen entsteht, sondern durch die Beschleunigung des Elektrons im elektromagnetischen Feld des Atomkerns. Wobei "Beschleunigung" im physikalischen Sinne gemeint ist, das kann also auch Abbremsung oder Ablenkung aus der Bahn bedeuten.
Nun führt das Aussenden von Bremsstrahlung aber auch zu einer Abbremsung des Elektrons (wie die Vorredner schon sagten, irgendwoher muss die Energie ja kommen). Und damit wieder zu weiterer Aussendung von Bremsstrahlung, weil das ja auch eine Art Beschleunigung ist.
Damit landen wir bei der "Abraham-Lorentz-Gleichung", einer Differentialgleichung und fundamentalen Problemen, die erst halbwegs durch die Quantenelektrodynamik gelöst werden. Dieses ganze Theme ist anscheinend komplett an mir vorübergegangen. Wäre schön, wenn jemand was dazu beitragen könnte.
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  #15  
Alt 27.04.17, 21:57
schmiereck schmiereck ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 25.04.2017
Beiträge: 11
Standard AW: Bremsstrahlung

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Es ist eigentlich so, dass die Bremsstrahlung erst mal nicht durch das Bremsen entsteht, sondern durch die Beschleunigung des Elektrons im elektromagnetischen Feld des Atomkerns. Wobei "Beschleunigung" im physikalischen Sinne gemeint ist, das kann also auch Abbremsung oder Ablenkung aus der Bahn bedeuten.
OK, DAS würde mir einleuchten. Eingangs im Artikel steht ja "Impuls", der auch die Bewegungsrichtung beinhaltet. Allerdings wird gleich im nächsten Satz ausdrücklich wieder "Geschwindigkeitsänderung" genannt, was mich von der Überlegung wieder abgebracht hat.
Hast Du vielleicht eine (verständliche) Quelle für diese Interpretation der Zusammenhänge?

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Nun führt das Aussenden von Bremsstrahlung aber auch zu einer Abbremsung des Elektrons (wie die Vorredner schon sagten, irgendwoher muss die Energie ja kommen). Und damit wieder zu weiterer Aussendung von Bremsstrahlung, weil das ja auch eine Art Beschleunigung ist.
Klingt krass, aber logisch. Spannendes Thema.

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Damit landen wir bei der "Abraham-Lorentz-Gleichung", einer Differentialgleichung und fundamentalen Problemen, die erst halbwegs durch die Quantenelektrodynamik gelöst werden. Dieses ganze Theme ist anscheinend komplett an mir vorübergegangen. Wäre schön, wenn jemand was dazu beitragen könnte.
Uih, dem schließe ich mich an

Grüße, Thomas
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  #16  
Alt 27.04.17, 22:40
Nicht von Bedeutung Nicht von Bedeutung ist offline
Gesperrt
 
Registriert seit: 06.04.2017
Beiträge: 80
Standard AW: Bremsstrahlung

Also wenn ich Videos zm Thema Bremsstrahlung posten wollte, dann sähen die etwa so aus:

https://www.youtube.com/watch?v=3fe6rHnhkuY

In diesem z.B. sieht man, dass das Elektron auf dem Hinweg schneller ist, als auf dem Rückweg. Wenn man sich nun überlegt, dass all dies gar nichts mit Anziehung geschweige denn Kepler zusammenhängt, dann kann es sich bei Bremsstrahlung nur um umgesetzte Bewegungsenergie handeln, die nur deswegen entsteht, gerade weil das Elektron langsamer wird. Es ist nicht die Frage, woher sie kommt, sondern eher die Frage, warum sich ein Elektron so verhält.
Evtl. ist dies ja auch so ein Phänomen, das gerade so interessant ist, dass man es nutzen kann und der Rest als "von Gott gegeben" angesehen wird - etwa wie bei einer MB-Verteilung*.

*nicht dass das hier wieder auseinander genommen wird: Mir ist klar, dass die MB-Verteilung hier übehaupt nicht ins Thema passt, aber ein besseres Beispiel für ein Naturphänomen fiel mir nicht ein.

Geändert von Nicht von Bedeutung (27.04.17 um 23:08 Uhr)
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  #17  
Alt 28.04.17, 10:03
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Beiträge: 1.947
Standard AW: Bremsstrahlung

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Nun führt das Aussenden von Bremsstrahlung aber auch zu einer Abbremsung des Elektrons (wie die Vorredner schon sagten, irgendwoher muss die Energie ja kommen). Und damit wieder zu weiterer Aussendung von Bremsstrahlung, weil das ja auch eine Art Beschleunigung ist.
Damit landen wir bei der "Abraham-Lorentz-Gleichung", einer Differentialgleichung und fundamentalen Problemen, die erst halbwegs durch die Quantenelektrodynamik gelöst werden.


Bislang war unsere Betrachtung ja rein klassischer Natur: das einkommende Elektron würde bei Passage des Kerns bis zum Scheitel seiner Hyperbelbahn beschleunigt und danach wieder langsamer werden. Das ist die beschleunigte Bewegung einer Ladung, die nach den Maxwell-Gleichungen dann strahlen muss, was zu einem Energieverlust führt.

Auf Quantenebene kommt aber noch der statistische Charakter hinzu; die Erzeugung von Bremsstrahlung bei so einem Streuversuch ist ja unterdrückt gegenüber dem Prozess ohne Bremsstrahlung (zusätzlicher Vertex im Feynman-Diagramm). Die meisten Elektronen werden also elastisch streuen, d.h. ohne die Abgabe von Bremsstrahlung. Das wäre dann Rutherford-Streuung. In der QED lassen sich die entsprechenden Wahrscheinlichkeiten als Streuquerschnitte berechnen.
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  #18  
Alt 28.04.17, 15:02
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.354
Standard AW: Bremsstrahlung

Bremsstrahlung gibt es ja auch in der klassischen Physik. Ist es da so, dass die Verzögerung durch die Strahlung zu weiterer Strahlung führt? Wie lautet die Bewegungsgleichung, wie errechnet man das Spektrum? (Wobei das Spektrum vielleich eher nichtklassisch ist, keine Ahnung.)
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  #19  
Alt 18.05.17, 22:17
nisus nisus ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 30.10.2008
Beiträge: 60
Standard AW: Bremsstrahlung

Als Vorschlag :

die Energiemenge eines Photons ist mit

E = h * f

beschrieben.

Weiter verursacht jede bewegte Ladung ein Magnetfeld.
Mit der relativ Bewegung zweier Objekte aneinander vorbei, wird in jedem Objekt ein Magnetfeld induziert, welches in seiner Wirkungsrichtung entgegengesetzt ist
Damit wird elektromagnetische Anziehung ausgelöst.

Es wird daher bei der Annäherung des Elektrons Energie in elektromagnetische Energie gewandelt, die Anziehungskräfte hervor ruft, deren Überwindung wiederum dem Elektron Energie entzieht, weil Arbeit verrichtet werden muss.

Das zusammenstürzende Magnetfeld nach der Wechselwirkung emitiert dann ein Photon.

nisus
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Die Wahrheit ist wie eine Tütensuppe. Sie muss angerührt werden.
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  #20  
Alt 19.05.17, 00:40
nisus nisus ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 30.10.2008
Beiträge: 60
Standard AW: Bremsstrahlung

gerundete Werte von wiki :

Frequenz blaues Photon
f > 6 exp 14 Hz

Planck'sches Wirkungsquantum
h > 6,6261 exp -34 J * s

Ruhemasse Elektron
m > 9,1094 exp -31 kg

c > 3 exp 8 m/s

1 eV > 1,6022 exp -19 J
( > m > 1,7802 exp -36 kg)

damit besitzt ein einzelnes blaues Photon die Energie

E = h * f
E > 3,97566 exp -19 J
( > E > 2,481 eV)

Mit der Rechnung möchte ich nur zeigen, daß ein einzelnes Elektron mit der kinetischen Energie von 3 keV maximal ein einziges blaues Photon auslösen können wird und danach mit 0,519 eV Restenergie in Bewegung verbleibt.

Vielleicht hilft ja jemand, die Energie im Magnetfeld zu berechnen und integriert dann den Wirkungsquerschnitt über den Wechselwirkungszeitraum, um zu zeigen, daß die verzögerte Freigabe der Energie des induzierten Magnetfeldes die gesamte Energiedifferenz im elektromagnetischen Spektrum emitiert.

nisus
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Die Wahrheit ist wie eine Tütensuppe. Sie muss angerührt werden.

Geändert von nisus (19.05.17 um 10:24 Uhr) Grund: Korrektur 10ner Potenz
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