Absorbtions und Emissionslinien

Hallo Philipp,

mal schauen, ob ich das noch hinkriege:
Emission und Absorption sind eng miteinander verknüpft, für die Bandenlage (also die Wellenlänge) beider Vorgänge sind die gleichen Elektronen verantwortlich.
Für die Emission von Licht müssen Atome (oder Moleküle) zuerst einmal Energie bekommen, z.B. durch Wärme („Schwarzer Strahler“), elektrische Spannung (LED), chemische Reaktionen (Chemolumineszenz)…
Durch diese Energie werden Elektronen in „angeregte Energieniveaus“ gebracht. Fallen diese Elektronen in ihre Ruheposition zurück, geben Sie den Differenzbetrag der Energie zwischen diesen beiden Niveaus als elektromagnetische Wellen ab. Liegt diese Energiedifferenz im Bereich zwischen 1 und 5 eV entsteht sichtbares Licht, das aber gleichmäßig in alle Richtungen abgegeben wird. Da ein Atom (im Prinzip) genau definierte Energieniveaus besitzt, die (im Prinzip) nur von der Art des Atoms (also welches Element) abhängen, zeigt jedes Element ein typisches Muster an Emissionslinien (z.B. die Natrium-D-Linie bei 590 nm, die die Differenz der Energie-Niveaus Na-3d und Na-3p entspricht).
Bei der Absorption von elektromagnetischen Wellen werden Elektronen aus Ihren elektronisch nicht angeregten Energieniveaus (=Grundzustand) in ein energetisch höher liegendes Niveau angehoben. In diesen angeregten Niveaus können die Elektronen eine sehr kurze Zeit bleiben, danach fallen Sie zurück. Hierbei können die Elektronen zum Beispiel den genau umgekehrten Weg nehmen und in ihr altes Energie-Niveau zurückfallen, was ja dann den gleichen Energie-Differenz-Betrag ergeben würde. Das Atom (dem diese Elektronen ja gehören) würde Licht aussenden. Allerdings wieder ungerichtet, wodurch ein „gerichteter Lichtstrahl“ geschwächt würde. Ein Großteil der angeregten Elektronen geben Ihre aufgenommene Energie aber nicht in einem Stück wieder ab, sondern in kleinen Portionen in Form von Schwingungs- oder Rotationsenergie. Letztendlich wird diese Energie „strahlungslos“ in Wärme umgewandelt.
Ein Lichtstrahl, der beispielsweise ein Gas aus Natriumdampf durchquert, wird in genau definierten Wellenlängen (590nm) geschwächt. Die „fehlende“ Energie wird ausgehend vom Ort der Absorption ungerichtet und zu einem deutlichen Teil mit einer anderen Wellenlänge verteilt.
Die Sache mit dem Temperaturgradienten hat meines Wissens mit der Energie für die Anregung der Elektronen zu tun. In diesem Fall wird der Stern als „Schwarzer Körper“ oder auch „plankscher Strahler“ aufgefasst, dessen Emissionslinien nur von der Temperatur abhängen. Die Theorie hiefür müsstest Du mal bei ´nem Physiker nachfragen, der Dir das sicherlich besser erklären kann als ein Chemiker.

Das war jetzt doch ein ganzes Paket an Theorie (hoffentlich stimmt das auch alles, ist shcon ´ne Weile her). Vielleicht hilft ja ein bisschen weiter !

CS
Thorsten

P.S. Mit Streuung hat das alles erst einmal gar nichts zu tun, dafür brauchst Du immer echte „Partikel“ also mehr als ein Atom

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Thor07</i>
P.S. Mit Streuung hat das alles erst einmal gar nichts zu tun, dafür brauchst Du immer echte „Partikel“ also mehr als ein Atom
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

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... für Streuung brauchst nicht einmal _ein_ Atom, da reicht schon ein simples Elektron! (Stichwort: Compton-Effekt)
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Gruß von der Rundmaus