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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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  #1  
Alt 01.07.17, 10:07
Sayet Sayet ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 01.07.2017
Beiträge: 2
Standard angeregte Atome und Pauli Prinzip

Hallo,
es mag eine einfache Frage sein, aber mir ist die Antwort gerade nicht klar, bzw. konnte sie auch nicht finden:

Was passiert wenn ein Atom angeregt wird, das schon voll besetzte Schalen hat? Ist die Anregung dann wegen dem Pauli Prinzip nicht möglich oder müssen neue Schalen einer höheren Quantenzahl kurzzeitig geschaffen werden?
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  #2  
Alt 01.07.17, 11:41
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.130
Standard AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip

Ein Elektron kann unabhängig von der Besetzung der Schalen immer durch Absorption eines Photons geeigneter Energie in einen angeregten Zustand versetzt werden. Dabei ist die erforderliche Energie bei äußeren Schalen kleiner als bei inneren.
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Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #3  
Alt 01.07.17, 11:53
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 4.828
Standard AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip

Zitat:
Zitat von Sayet Beitrag anzeigen
Was passiert wenn ein Atom angeregtt wird, das schon voll besetzte Schalen hat? Ist die Anregung dann wegen dem Pauli Prinzip nicht möglich oder müssen neue Schalen einer höheren Quantenzahl kurzzeitig geschaffen werden?
Soweit ich weiss, ist die maximale Elektronenanzahl in jedem Orbital durch das Pauli-Prinzip gegeben.
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  #4  
Alt 01.07.17, 12:03
Sayet Sayet ist offline
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Registriert seit: 01.07.2017
Beiträge: 2
Standard AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip

Nur, wenn das Pauli-Prinzip allgemeine Gültigkeit hat - wohin springen sie dann? Würden solche Atome nicht angeregt werden können, wäre das längst irgendwo vermerkt. Daher vermute ich, dass höherenergetische Schalen neu besetzt werden. Aber ist nur eine Vermutung, daher die Hoffnung ob sich damit jemand auskennt.
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  #5  
Alt 01.07.17, 12:45
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip

Zitat:
Zitat von Sayet Beitrag anzeigen
Nur, wenn das Pauli-Prinzip allgemeine Gültigkeit hat - wohin springen sie dann? Würden solche Atome nicht angeregt werden können, wäre das längst irgendwo vermerkt. Daher vermute ich, dass höherenergetische Schalen neu besetzt werden.
Im Prinzip sollte jedes Atom sogar über unendlich viele Schalen verfügen können. Lediglich die Wahrscheinlichkeit für einen Aufenthalt von Elektronen auf diesen Schalen nimmt mit steigender Entfernung ab.

Sollte das zutreffen, dann dürfte das aber ein extrem instabiler Zustand sein.

Aber lassen wir lieber die Experten zu Wort kommen.
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  #6  
Alt 01.07.17, 14:51
Timm Timm ist offline
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Beiträge: 2.130
Standard AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip

Zitat:
Zitat von Sayet Beitrag anzeigen
Nur, wenn das Pauli-Prinzip allgemeine Gültigkeit hat - wohin springen sie dann?
Beispiel He-Atom. Grundzustand beide Elektronen im 1S Orbital (K-Schale). Nach Anregung kann eins der beiden Elektronen im 2S Orbital (L-Schale) oder höher sein. Es wird also einfach die nächst höhere Schale aufgefüllt.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus

Geändert von Timm (01.07.17 um 15:43 Uhr) Grund: Irrtum
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  #7  
Alt 01.07.17, 16:49
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TomS TomS ist offline
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Standard AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip

So einfach ist das nicht.

Wenn die Ziel-Schale vollständig gefüllt ist, kann sie nicht noch weiter besetzt werden. Aber die Ziel-Schale ist durch die Energie des Photons definiert, d.h. es kann auch keine andere Schale (anderer Energie) besetzt werden. Konsequenz: der Übergang ist verboten.
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Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.
Sokrates
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  #8  
Alt 01.07.17, 17:09
Timm Timm ist offline
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Registriert seit: 26.03.2009
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Beiträge: 2.130
Standard AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip

Verstehe ich nicht. Beim Übergang K -> L ist die L-Schale vorher nicht besetzt. Was vermisse ich da?
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  #9  
Alt 01.07.17, 23:39
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 1.469
Standard AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Verstehe ich nicht. Beim Übergang K -> L ist die L-Schale vorher nicht besetzt. Was vermisse ich da?
Nichts, ich denke, wie haben uns missverstanden

Die Frage war:

Zitat:
Zitat von Sayet Beitrag anzeigen
Was passiert wenn ein Atom angeregt wird, das schon voll besetzte Schalen hat? Ist die Anregung dann wegen dem Pauli Prinzip nicht möglich oder müssen neue Schalen einer höheren Quantenzahl kurzzeitig geschaffen werden?
Zitat:
Zitat von Sayet Beitrag anzeigen
Nur, wenn das Pauli-Prinzip allgemeine Gültigkeit hat - wohin springen sie dann? Würden solche Atome nicht angeregt werden können, wäre das längst irgendwo vermerkt. Daher vermute ich, dass höherenergetische Schalen neu besetzt werden.
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Sokrates

Geändert von TomS (01.07.17 um 23:41 Uhr)
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  #10  
Alt 02.07.17, 09:56
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
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Beiträge: 255
Standard

Hallo Timm,

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Verstehe ich nicht. Beim Übergang K -> L ist die L-Schale vorher nicht besetzt. Was vermisse ich da?
betrachte mal etwas schwerere Atome, wie beispielsweise Wolfram in einer Röntgenröhre. Wenn man an die Röhre beispielsweise nur 100V Spannung anlegt, werden die Elektronen aus der Kathode nur schwach beschleunigt und treffen mit geringer kinetischer Energie auf die Wolfram-Anode. Sie können hier keine Elektronen aus den innersten Schalen herausschlagen, weil der Sprung auf die ersten unbesetzten Schalen mehr als 100 eV benötigt.

Zusätzlich sind in der Spektroskopie übrigens auch sogenannte Auswahlregeln zu beachten: https://de.wikipedia.org/wiki/Auswahlregel
__________________
Freundliche Grüße, B.
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