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Alt 03.10.2018, 23:42   #1   Druckbare Version zeigen
flo9595 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
Abosrption von Licht

Sagen wir um ein Elektron eines Atomes auf den ersten angeregten Zustand zu bekommen, muss es ein Photon mit der Wellenlänge 600nm absorbieren. Der zweite angeregte Zustand liegt viel höher (sagen wir es bräuchte ein Photon von 800nm). Wenn nun dieses Atom auf ein Photon mit einer Wellenlänge von zb 650nm trifft, wird dieses Photon gar nicht absorbiert? Oder nur teilweise und zwar um so viel Energie wie das Elektron für den 1. angeregten Zustand braucht?
flo9595 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.10.2018, 23:47   #2   Druckbare Version zeigen
MatzeB Männlich
Mitglied
Beiträge: 339
AW: Abosrption von Licht

Zuerst mal: Die Energie eines Photons ist antiproportional zur Wellenlänge, d.h. je größer die Wellenlänge, desto geringer ist die Energie des Photons.+
Und bei einer Lichteinstrahlung werden nur Photon der passenden Wellenlänge absorbiert. Nicht höher oder niedriger. Das sieht man an UV-VIS-Spektren von Verbindungen. Nach deiner Annahme gäbe es im Wellenlängenbereich, die niedriger als eine "Hauptabsorpton", nur Absorption. Das sieht man aber nicht.
MatzeB ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2018, 00:00   #3   Druckbare Version zeigen
NapalmDeath Männlich
Mitglied
Beiträge: 153
AW: Abosrption von Licht

Würde man ein hypothetisches System betrachten, in dem nur reine elektronische Übergänge möglich sind, dann wären tatsächlich nur diskrete Linien im UV-Vis Spektrum sichtbar. In der Realität sind in Molekülen die elektronischen Übergänge jedoch immer gekoppelt an die Anregung von Schwingungszuständen. Dies hat zur Folge, dass tatsächlich immer ein Bereich um die eigentliche Energiedifferenz absorbiert wird.

Falls dich da die Zusammenhänge genauer interessieren wäre das Schlagwort Franck-Condon-Prinzip zu nennen.
NapalmDeath ist gerade online   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2018, 23:08   #4   Druckbare Version zeigen
flo9595 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Abosrption von Licht

Stimmt MatzeB. Tut mir leid ich habe nicht aufgepasst als ich die Frage geschrieben habe. Die korrekte Frage sollte so lauten:

Sagen wir um ein Elektron eines Atomes auf den ersten angeregten Zustand zu bekommen, muss es ein Photon mit der Wellenlänge 600nm absorbieren. Der zweite angeregte Zustand liegt viel höher (sagen wir es bräuchte ein Photon von 300nm). Wenn nun dieses Atom auf ein Photon mit einer Wellenlänge von zb 550nm trifft, wird dieses Photon gar nicht absorbiert? Oder nur teilweise und zwar um so viel Energie wie das Elektron für den 1. angeregten Zustand braucht?
flo9595 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2018, 23:11   #5   Druckbare Version zeigen
flo9595 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Abosrption von Licht

Und die Antwort darauf ist nun, dass das Photon der Wellenlänge 550nm, überhaupt nicht absorbiert wird, richtig?
flo9595 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 04.10.2018, 23:25   #6   Druckbare Version zeigen
NapalmDeath Männlich
Mitglied
Beiträge: 153
AW: Abosrption von Licht

Es besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass es zu einem Absorptionsereignis kommt (Übergangswahrscheinlichkeit). Die Wahrscheinlichkeit nimmt jedoch ab, je weiter man sich von der Energie der Anregung entfernt.

In deinem Modellsystem wäre also in einem UV-Vis-Spektrum die Absorption bei 600 nm am stärksten. Bei 550 nm wäre sie dagegen deutlich schwächer.

550 nm Photonen können aber dennoch absorbiert werden. Die überschüssige Energie wird dann über Schwingungen abgegeben (vibrational relaxation). In Lösung kann man sich das beispielsweise so vorstellen, dass ein Lösungsmittelmolekül die überschüssige Energie übernimmt.
NapalmDeath ist gerade online   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2018, 23:34   #7   Druckbare Version zeigen
flo9595 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Abosrption von Licht

NapalmDeath vielen Dank.
flo9595 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.11.2018, 02:29   #8   Druckbare Version zeigen
flo9595 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Abosrption von Licht

ich hab nochmal darüber nachgedacht. Atome haben ja Linienspektren. Das heißt dann doch, dass nur Photonen einer ganz speziellen Wellenlänge absorbiert werden und keine anderen. Bei meinem Beispiel wäre es doch dann so, dass das Photon mit der Wellenlänge 600nm absorbiert wird und das mit der Wellenlänge 550nm gar nicht absorbiert wird oder?
flo9595 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.11.2018, 02:57   #9   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 127
AW: Abosrption von Licht

Wenn du dir das Sonnenlichspektum anguckst kannst du das Fehler einiger Linien'punke' beobachten, siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Fraunhoferlinie
das ist das, was du beschrieben hast. Komplexere Moleküle haben mehr Freiheitsgrade, wie die genannte Vibrationsfreiheitsgrade..., daher können auch Übergange stattfinden, die nicht genau zu dem 'erwarteten' Energiebereich passen.


Aber:
es wird meist das ganze Photon absorbiert, für Ausnahmen schau dir die Raman Spek. an https://de.wikipedia.org/wiki/Raman-Spektroskopie
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.11.2018, 03:15   #10   Druckbare Version zeigen
flo9595 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Abosrption von Licht

@jonas

okay, also ist das was ich über deiner Antwort geschrieben habe, so richtig oder?
flo9595 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.11.2018, 03:20   #11   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 127
AW: Abosrption von Licht

Wenn du dir z.B. Atome in der Gasphase anguckst, ja. Für Moleküle wie Benzol, nein. Und für Pigmente auch nicht.
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.11.2018, 09:57   #12   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.657
AW: Abosrption von Licht

Weil durch die Nähe anderer Atome - gerade in Molekülen - die Wellenlängenbereiche in denen Absorbiert werden kann aufgeweitet wird. Das geht sogar soweit, dass über große Wellenlänngenbereiche ein Kontinuum entsteht.

Am besten schaust Du Dir mal an, wie eine Quecksilberdampflampe funktioniert. Und das ist Gasphase, wo die Atome noch echt Abstand haben.
__________________
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.11.2018, 19:08   #13   Druckbare Version zeigen
flo9595 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Abosrption von Licht

@cyrion das heißt wenn ein Stoff Linienspektren hat,dann geht das nur weil die Atome einen relativ großen Abstand zueinander haben richtig?
flo9595 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.11.2018, 20:08   #14   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 127
AW: Abosrption von Licht

Ich würde es eher so formulieren,
wenn es Linienspektren gibt, hat das betrachtete Teilchen eine sehr definierte Umgebung. (Es gibt keine äußeren Einflüsse, die die Energieniveaus (stark) verändern können)

In einer tiefkalten Matrix können Linienverbreiterungseffekte, stark reduziert werden.
Ein Gasatom ist idr. 'von Vakuum umgeben', außer bei Stößen und deshalb in einer definierten Umgebung.
Mit 'definiert' meine ich hier gleich/gleichwertige (Umgebung).



Umgekehrt heißt es nicht, dass ein breites Spektrum eine undefinierte Umgebung hat, kann aber ein Hinweis darauf sein.

side note:
eine 'perfekte' Linie kann es nicht geben.
Es gibt im Gas oder LM Doppleeffekte.
Darüberhinaus gibt es die Heissenberg'sche Unschärfe, das ist QM, da kann man nichts dran rütteln.
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
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