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Thema: Lampen
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Alt 09.08.2002, 17:38   #3   Druckbare Version zeigen
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habs gefunden...tolle seite

Nun aber endlich zur Lichterzeugung: Bei Erwärmung schwingen die Atome mit großer Amplitude um eine Mittellage. Hierbei kommt es ab und zu vor, daß der Atomrumpf eines der Elektronen verliert, z.B. durch einen Volltreffer mit einem sich frei bewegenden Elektron. Sofort fängt sich der Atomrumpf entweder genau dieses oder aber ein anderes vorbeifliegendes freies Elektron ein, um seine Schale wieder zu vervollständigen. Dieses Elektron besitzt jedoch eine bestimmte Bewegungsenergie, die es hierbei abgeben muß, um abbremsen zu können. Ein Elektron kann aber nicht auf die Bremse treten und Bewegungsenergie infolge Reibung in Wärme umwandeln, da es im Atommaßstab keine Reibung gibt.

Mal angenommen, Sie bewegen sich in einem Boot mit bestimmter Geschwindigkeit antriebslos durch einen See, wobei die Reibung einmal vernachlässigt werden soll. Ihre Fahrt können Sie verlangsamen, ohne mit einem Paddel o.ä. Reibung zu erzeugen, indem Sie in Fahrtrichtung mit möglichst hoher Geschwindigkeit massebehaftete Gegenstände wie z.B. Steine aus dem Boot werfen. Dadurch (man nennt das im Fachjargon Impuls) erzeugen Sie einen Rückstoß, der die Fahrt verlangsamt - ggf. bis zum Stillstand bzw. bis zur Umkehr der Fahrtrichtung. Genau dies macht das Elektron auch, nur daß ein Elektron natürlich keine Steine griffbereit hat, sondern sich anderer Elementarteilchen bedienen muß. In diesem Fall bieten sich Lichtquanten an, die mit beliebiger Energie erzeugbar sind. Da im Atommaßstab Energie verlustfrei von einer Form in eine andere und sogar in Masse umgewandelt werden kann, formt das Elektron aus der überschüssigen Energie ein Photon, und wirft es zum Abbremsen nach vorne. Die Wellenlänge dieses Lichtquants ist von der Höhe der Energie abhängig: Je höher die Energie desto kürzer die Wellenlänge.

Wieviel Energie ein Elektron beim Einfangen abgeben muß, hängt davon ab, wieviel Bewegungsenergie dieses Elektron besitzt. Diese streut um einen bestimmten temperaturabhängigen Mittelwert, weil auch die Elektronen umso mehr Bewegungsenergie besitzen, je wärmer es ist. Somit ist die Wellenlänge der ausgesandten Photonen ebenfalls nicht gleich, sondern mit einer recht großen Streubreite behaftet, deren Mittelwert von der Temperatur abhängt. Im emittierten Licht sind somit alle möglichen Wellenlängen in unterschiedlicher Intensität enthalten, wobei das Maximum bei höherer Temperatur sich zu kürzeren Wellenlängen verschiebt und gleichzeitig eine höhere Intensität besitzt, wie dies in Bild 4 dargestellt ist.
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