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Physik: Schwing deine.....
Salute!
...Elektronen!
Das eine Elektromagnetische-Welle Elektronen zum "Schwingen" bringen kann ist ja soweit bekannt doch frage ich mich folgendes:
Elektronen sind ja überall vertreten, dementsprechend müssten doch alle Elektronen in allen Materialien rund um einen Sender "Schwingen" und somit die gesamte Energie absorbieren! Oder Springen nur ganz bestimmte Elektronen in Atomen auf auf die EmW an?
Wie läuft sowas ab? :/ komme einfach auf keinen grünen Zweig... </heul>
Danke und bye bye
spuky
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Aloha,
Ich hoffe ich bringe das mit meinem lange verjährten Physik-Leistungskurswissen und etwas Wikipedia-Ergänzung noch zusammen:Prinzipiell: Ja, meistens werden Teile der Energie absorbiert. Wieviel hängt aber vom Material und der Frequenz der Welle ab.
Die Ursache für das unterschiedliche Verhalten liegt an dem unterschiedlichen Verhalten in den Molekülen: Je nachdem, was da für ein Photon ankommt (sprich welche Energie es hat), kann es z.b. das Molekül zum Schwingen bringen, oder einen Sprung eines Elektrons auf eine andere Schale verursachen.
Praktisch kannst Du das ja auch beobachten:
Während eine Mauer für sichtbares Licht ein ziemlich unüberwindbares Hindernis darstellt (das Licht wird teilweise absorbiert, teilweise reflektiert), ist sie für Radiowellen zwar ein Hindernis (ein Teil der Energie der Welle wird absorbiert), aber kein unüberwindliches.Viele Grüße,
Jörg -
Elektronen sind ja überall vertreten, dementsprechend müssten doch alle Elektronen in allen Materialien rund um einen Sender "Schwingen" und somit die gesamte Energie absorbieren! Oder Springen nur ganz bestimmte Elektronen in Atomen auf auf die EmW an?
Das Letztere ist der Fall. Schuld(?) ist die Quantenphysik: Die Elektronen zeigen den meisten Wellen mit ihren unterschiedlichen Wellenlängen und Frequenzen die kalte Schulter. Nur wenn ein Wellenpaket - ein Photon - genau zu _diesem_ Elektron in _diesem_ Atom passt, wenn seine Energie W=h.f genau passt, wird es aufgenommen und das Elektron gerät in einen energiereicheren Zustand: es wird "angeregt". Regt sich aber schnellstens wieder ab, indem es ein gleichartiges Photon wieder aussendet. (Auf Grund dieser festen Energienivaus zeigt jedes Atom sein chakteristisches Spektrum, wenn man es zum Leuchten bringt.)
Radiowellen reichen dazu in aller Regel nicht, weil ihre Frequenz f dafür zu niedrig ist. Es müssen meist schon Lichtwellen oder sogar UV-Wellen sein, manchmal geht's auch mit Infrarot.
Gruß H.
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Hallo,
aber werden durch Radiowellen nicht in der Antenne Elektronen angeregt?
lg
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aber werden durch Radiowellen nicht in der Antenne Elektronen angeregt?
Ich würde sagen die werden nur bewegt.
Ich würds etwa so vergleichen:
Die Elektronen in der Antenne sind Teilchen, die hin und her geschoben werden.
Die angeregten Elektronen sind Teilchen, die etwa wie ein Gummiball mit Eigenfrequenz angeregt werden. Die brauchen sich dazu nicht bewegen, sie haben intern Energie. -
aber werden durch Radiowellen nicht in der Antenne Elektronen angeregt?
Dabei handelt es sich um die in elektrischen Leitern (relativ) frei beweglichen Elektronen. Die werden durch elektrische Felder ein bisschen verschoben, durch Wechselfelder hin und her verschoben. Das betrifft aber nur einen kleinen Bruchteil der insgesamt vorhandenen Elektronen. Die übrigen sind an ihre Atome fest gebunden, für sie gilt das vorher Gesagte.
Gruß H.
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hi,
Wie läuft sowas ab? :/ komme einfach auf keinen grünen Zweig... </heul>
Die Plasmaätzer, mit denen ich vor knapp 30 Jahren gearbeitet habe sahen so aus:
Quarzglas-Zylinder ca. 30cm x 40cm, umwickelt mit einer Spule oder umgeben von Plattenelektroden.
Das Gas war Luft oder Sauerstoff (oder andere Ätzgase), bleiben wir bei Luft: Der Zylinder wurde abgepumpt (Drehschieberpumpe) und bei niedrigem Druck wurde eine gleichmäßige Strömung eingestellt. Dann wurde das Plasma gezündet, HF ca 13MHz, ca 1kW.
Mit Spule und kapazitiver Beschaltung (bei Plattenelektroden umgekehrt) ergab sich ein Serienschwingkreis wobei durch die Resonanzüberhöhung die Zündspannung erreicht wurde. Ein Luftplasma leuchtet schön rosa, das kennt jeder von einer Glimmlampe. Nach dem Zünden einer solchen Niederdruck-Gasentladung sinkt die Spannung und bleibt, je nach Druck und Gasmenge konstant.
Wir hatten verschiedene solcher Kisten rumstehen, andere Ätzgase mit Flour ergeben auch andere Spektren, CF4 leuchtet hellblau ;)
Das Ätzen erledigten dann die Radikale, mit speziellen Reaktorgeometrien werden auch Ionen aktiv (reaktives Ionenätzen). Flour-Radikale ätzen Silizium... Mit reinem Sauerstoffplasma (leuchtet stahlblau) wurde der Fotolack von den eingestellten Siliziumscheiben entfernt. Bei einem Unfall mit dem Gas Bortrichlorid wäre ich beinahe ums Leben gekommen und das Berühren HF-führender Teile ist bei solchen Leistungen auch lebensgefährlich (nur nebenbei).
Hotti