4 svar
402 visningar
E=Mc 11 – Fd. Medlem
Postad: 7 feb 2018 15:11

Atomfysik

Finns det andra sätt man kan excitera en atom förutom fotonabsorption?

Teraeagle 21058 – Moderator
Postad: 7 feb 2018 17:13

Ja, genom att skjuta elektroner mot den eller värma materialet.

PeBo 540
Postad: 7 feb 2018 18:03 Redigerad: 7 feb 2018 18:37

Jag litar på att @Teraeagle vet vad hen pratar om, men jag har lite svårt att acceptera att man kan prata om att värma en atom. Man kan ju värma ett material, men excitationer... Jag tror det är lite ont om "varma material" som strålar med annat än svartkroppsstrålning och annat kemiskt relaterat, dvs lösa elektroner som ingår i bindningar som då kan exciteras termiskt. Det skulle vara intressant att se om det finns några exempel på rent atomära spektrallinjer som man kan kittla rent termiskt. Blir det varmt nog (typ solen) så får man ju fusioner och annat, men finns det några exempel på tillgängliga atomära exitationer som man kan nå termiskt "inom rimliga gränser"?

Jag säger inte att det inte finns, jag bara misstänker att det sällsynt. Har jag fel?

Edit: https://en.wikipedia.org/wiki/Collisional_excitation

Teraeagle 21058 – Moderator
Postad: 7 feb 2018 19:43
PeBo skrev :

Jag litar på att @Teraeagle vet vad hen pratar om, men jag har lite svårt att acceptera att man kan prata om att värma en atom. Man kan ju värma ett material, men excitationer...

Just därför valde jag noggrant ut mina ord och skrev att man kan värma materialet - inte atomen :)

Det jag menade var att man kan tillföra värme, vilket gör att atomerna kolliderar och elektroner kan exciteras. Det är t.ex. orsaken till färgerna hos fyrverkerier.Däremot är det väl kanske inte helt rätt att kalla det för "material".

ICP-AES är en vanlig analysmetod i kemiska laboratorier som bygger på excitation efter att ett prov har satts till en (mycket het) gaslåga: https://en.wikipedia.org/wiki/Inductively_coupled_plasma_atomic_emission_spectroscopy 

Jag vet inte hur varmt fyrverkerier brinner, men det är hyfsat lätt att nå flera tusen grader genom t.ex. termitreaktioner: https://sv.wikipedia.org/wiki/Termit_(kemi) 

PeBo 540
Postad: 7 feb 2018 23:36

Tack, mycket intressant.

Jag är fortfarande lite ... tveksam om det där räknas. Tittar man på ICP-AES så är det ju en plasmatumlare, dvs man har slitit isär argon-atomer till ett plasma som virvlar runt vid hög temperatur, sen dimmar man in något ämne man vill analysera där. Man inser att det som händer i den brygden är att det analyserade ämnet bombarderas med laddade partiklar av olika sort (plasmat). Det är ju ingen större skillnad på fotoner (gammastrålning) och accelererande laddningar. Kollisioner mellan det analyserade ämnet och de laddade partiklarna i apparaten ger upphov till, vill jag påstå, samma sorts exitationer som om det bestrålats med fotoner. Det är ingen skillnad på de fotoner som strålar från de accelererade laddningarna i plasmat och andra fotoner som kommer från längre håll.

När det gäller fyrverkerier så är det faktiskt en reaktion som jag inte tänkte på -- den faller inom det jag letade efter som exempel på termiskt exiterad materia. Men, även här får man kostatera att det som ger färg åt fyrverkerier nästan utan undantag är metallsalter (ofta klorider), så man inser ju att det är ett starkt joniskt scenario där också, och jag misstänker att mekanismen även här är kollisioner med laddade partiklar som är fotoner.

Jag tror nämligen att det är ganska ont om övergångar som inte kräver en spin-1 partikel för att vara tillåtna.

För att vara tydligt nu då -- jag hävdar att så fort du skjuter något laddat mot en atom så är det i praktiken att skicka en foton med en laddad bärare -- när den kommer tillräckligt nära så accelererar den (ändrar hastighet -- kom ihåg att det är en vektor) och det är att sända ut en foton.

Det intressanta med alltihop är att det där med att "värma" materialet (oavsett om det är en atom eller inte) också kommer att skapa en foton-soppa som utbyter fotoner med omgivningen som en svartkroppsstrålare, så även där, i den mån det faktiskt kan hända, så torde det handla om fotoner som är förmedlare av den där exitationen, och jag tror som sagt att det egentligen handlar om kvanttal -- man kan inte riktigt excitera en atom (flytta en laddning till ett annat tillstånd) utan att det ingår ett utbyte av en foton. Det kanske är väldigt tight köp-och-sälj inom kort avstånd, men fotoner är nog alltid inblandade.

Svara
Close