Hallo zusammen! Naja, hier ist die Frage : Wieso lassen bestimmte Stoffe bestimmte Wellenlängen durch, z.B. Glas sichtbares Licht. Meine Theorie wäre : Photonen haben ja je nach Frequenz eine höhere Energie. Es gibt ja nur diskrete (bestimmte) Energiezustände der Elektronen, die je nach Material anders sind (also je nach Schalenaufbau). Kommt nun ein Photon mit einer zu großen Wellenlänge und schafft es nicht das Elektron auf die nächste Schale zu bekommen, so fliegt es hindurch und es kommt auf der anderen Seite wieder raus. Stimmt das? Mfg
>so fliegt es hindurch und es kommt auf der anderen Seite wieder raus.
Ein Photon fliegt mit Sicherheit nicht durch eine Glasscheibe hindurch.
Es wird auf jeden Fall absorbiert.
Wie es aber genau funktioniert, kann ich Dir auch nicht mit 100%-iger
Sicherheit sagen. Meine Theorie ist, dass das Photon ein Elektron
anregt. Dieses relaxiert zurück in den Grundzustand, emittiert ein neues
Photon, welches in einem Nachbaratom ein Elektron anregt, welches wieder
relaxiert usw.
Daniel
Das wievielte Mal taucht diese Frage denn nun hier auf? http://lmgtfy.com/?q=Warum+ist+Glas+durchsichtig
Tine Schwerzel schrieb: > Das wievielte Mal taucht diese Frage denn nun hier auf? > http://lmgtfy.com/?q=Warum+ist+Glas+durchsichtig Tut mir Leid, ich habe keine einzige wirklich aufschlussreiche Antwort gefunden. Die sind alle nur so halb erklärt.. Mit geht es ja um die Details, mir ist schon klar dass nicht viele Leute die Quantenmechanischen Hintergründe erfahren wollen, als mehr die einfache Tatsache. Dieser Artikel bestätigt ungefähr meine Theorie : http://www.n-tv.de/wissen/frageantwort/Warum-ist-Glas-durchsichtig-article200791.html Leider ist diese Artikel auch nicht gerade sehr aufschlussreich. Würde es bitte jemand hier erklären oder mir eine anständige Erklärung schicken?^^ Mfg
Richard P. Feynman, QED. Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenelektrodynamik viel Spaß ;) erfordert irgendwie ein völlig neus Physikalisches Denken im vergleich zur Klasischen Physik, hab mir am Anfang ein wenig schwer getan, aber so langsam kommt das verständniss ;) glaube ich zumindest wenn mal Zeit ist, kommt mal wieder ein richtiges Physikbuch dran, vielleicht kann ich es dann auch mal erklären, aber das ist schon eine komische welt, in der wir leben
ist zwar auch nicht ganz richtig, glaub ich, aber wenn die Photonen nicht an andere Teilchen im Glass ankoppeln können, gehen sie einfach durch.
Ja, sicher. Wenn das Glas transparent ist, gehen die Photonen durch. Was ist das Problem dabei. Im Infraroten ist das glas dann mal nicht mehr transparent. Dann wird das Photon absorbiert. Dazu braucht man noch keine Quantenmechanik.
Nochmals: Photonen durchdringen Glas nicht. Wenn dem so wäre (transparent = photonendurchlässig), hätte Bleiglas keinen Sinn in der Radiologie. Hat es aber. Oben habe ich geschrieben, wie es funktioniert. Wenn ihr meint, dass Photonen Glas durchdringen, dann glaubt eben daran. Anderer Blickwinkel: Licht = EM-Welle. Glas = Medium mit anderer Permittivität und Permeabilität als Vakuum. Welle läuft auf Medium, E-Feld nimmt ab, H-Feld nimmt zu. Wellenlänge ändert sich. In diesem Sinn nichts besonderes. Zur Graphik: Bei grösserer Frequenz sieht die Sache gleich aus. Hab um diese Zeit keine Lust mehr, in der Simulation Werte zu ändern.
Daniel R. schrieb: > Oben habe ich geschrieben, wie es funktioniert. Wenn ihr meint, dass > Photonen Glas durchdringen, dann glaubt eben daran. Deine Theorie hat nur einen Schönheitsfehler Ein Photon, welches von einem Elektronen relaxiert wird, muss genau in derselben Richtung weiterfliegen, wie das Photonen, welches das Elektron angeregt hat. Nur: Wie macht das Elektron das? Hat es einen Kompass mit? Aus quentenmechanischer Sicht sieht die Sache so aus: Das Photon trifft auf ein Elektron. Das Elektron würde gerne die Energie des Photons mit aufnehmen, kann das aber nur unter bestimmten Umständen. NIcht jeder Energiezustand ist für ein Elektron erlaubt. Reicht die Energie des Photons nicht aus, um das Elektron in einen erlaubten Energiezustand zu bringen, dann ... kommt die Wellennatur der Teilchen zum tragen und Photon und Elektron durchdringen sich einfach. Das Photon läuft auf seiner Bahn weiter wie gehabt. In diesem Sinne durchdringen Photonen Glas tatsächlich ohne mit den Elektronen zu wechselwirken. Wovon hängt es nun ab, ob ein Elektron mit einem Photon wechselwirken kann? Das ist nicht für alle Elektronen gleich, sondern hängt auch davon ab, wie das Elektron an seinen Atomkern gebunden ist. Im Falle von Glas, sind die Elektronen (kopnkret die Valenzelektronen, die äusseren Elektronen) sehr fest an die jeweiligen Atomkerne gebunden. Photonen im sichtbaren Licht-Bereich haben nicht den notwendigen Energiegehalt um mit diesen Elektronen wechselwirken zu können. Photonen aus anderen Frequenzbereichen haben aber die notwendige Energie -> Glas, welches für uns, die wir Strahlung nur im sichtbaren Wellenlängenbereich wahrnehmen können, durchsichtig ist, ist in anderen Frequenzbereichen undurchsichtig. Und auch umgekehrt: Stoffe, die für uns undurchsichtig sind, sind in anderen Frequenzbereichen sehr wohl durchsichtig, weil dann die Photonen eben in diesem Frequenzbereich nicht di notwendige Energie haben um die Elektronen anregen zu können. Bei Metallen ist es dann sogar so, dass die äussersten Elektronen so gut wie gar nicht an die Atomkerne gebunden sind und sich mehr oder weniger frei dazwischen bewegen können. Dementsprechend sehen deren erlaubte Energiezustände wieder anders aus und sind so, dass Photonen im sichtbaren Licht, sie in einen angeregten Zustand versetzen können. -> Metalle sind selten duchsichtig.
Daniel R. schrieb: > Nochmals: Photonen durchdringen Glas nicht. Aber sicher tun sie das, ausser sie haben eine Energie, die von Glas absorbiert werden kann. > Wenn dem so wäre > (transparent = photonendurchlässig), hätte Bleiglas keinen Sinn in der > Radiologie. Hat es aber. Bei Röntgenstrahlung ist die Energie so hoch, dass die Strahlung ionisierend ist. Ionisierende Strahlung kann von jedem Material absorbiert werden, da es (im Prinzip) beliebige Energieniveaus gibt, sobald das Elektron erstmal aus dem Atom raus ist. Im wesentlichen kommt es dann nur noch auf die Dichte an. Je dichter, desto besser die Absorption. Blei nimmt man, weil es billig ist und eine hohe Dichte hat. Und Bleiglas nimmt man, weil man da im Gegensatz zu massivem Blei noch durchgucken kann (eben weil sichtbares Licht nicht absorbiert wird), und es eine höhere Dichte als normales Glas hat. > Oben habe ich geschrieben, wie es funktioniert. Oben hast du Stuss geschrieben. Absorption und Reemittierung gibt es auch, dabei bleibt zwar (im allgemeinen Fall) die Frequenz erhalten, es geht aber die Richtung verloren. Deshalb kannst du eben in diesem Fall nicht durchsehen. Wenn die Reemittierung zeitlich stark verzögert erfolgt (das "obere" Energieniveau ist metastabil), dann hast du Phosporeszenz. Der Glanz von Metallen hat auch damit zu tun. Das funktioniert aber nur, wenn das Licht eine exakt passende Frequenz hat, um ein Elektron auf ein anderes erlaubtes Energieniveau zu heben, ansonsten kann es nicht absorbiert werden. > Anderer Blickwinkel: Licht = EM-Welle. Glas = Medium mit anderer > Permittivität und Permeabilität als Vakuum. Welle läuft auf Medium, > E-Feld nimmt ab, H-Feld nimmt zu. Wellenlänge ändert sich. In diesem > Sinn nichts besonderes. Und was hat das mit Absorption zu tun? Die Lichtgeschwindigkeit ändert sich, und damit die Wellenlänge (bei gleicher Frequenz). Das heisst aber nicht, dass da irgendwas absorbiert würde. Hinter dem Glas steigen Lichtgeschwindigkeit und Wellenlänge dann wieder, und es ist alles beim alten. Andreas
Daniel R. schrieb: > Nochmals: Photonen durchdringen Glas nicht. Das ist barer Unsinn. Wenn die Photonen im Glas absorbiert werden würden und das Glas durch die aufgenommene Energie selbst andere Photonen emittieren würde (wie Du schreibst), dann würdest Du das Glas selbst leuchten sehen. Das ist aber in den seltensten Fällen (oder nur zu einem Bruchteil) der Fall. Gruß, Frank
Vielen Dank für eure Antworten! Was mich an MEINER Theorie eigentlich gestört hat war Folgendes : Da Elektronen nur diskrete Energiezustände einnehmen können, in dem eben GENAU die erforderliche Energie durch Photonen erbracht wird stellte sich mir die Frage : Wieviele Energiezustände muss es dann geben, wenn der ganze Wellenlängenbereich der UV-Strahlung absorbiert wird? Mein Physiklehrer brachte die Antwort: Bei festen und flüssigen Stoffen sieht es nicht ganz so wie bei den gasförmigen Stoffen aus, dass die Schalen ein gewisser Abstand trennt, sondern eher ganze Schalenbänder existieren. Somit wird eben ein ganzer Wellenlängenbereich abgedeckt.. Mfg
Gut. Ist wohl so, dass die Dinger Glas durchdringen. @Andreas Ferber >Und was hat das mit Absorption zu tun? Die Lichtgeschwindigkeit ändert >sich, und damit die Wellenlänge (bei gleicher Frequenz). Das heisst aber >nicht, dass da irgendwas absorbiert würde. Hinter dem Glas steigen >Lichtgeschwindigkeit und Wellenlänge dann wieder, und es ist alles beim >alten. Ich schrieb: Anderer Blickwinkel. Die Absorption, von der Du redest, entspringt wohl einer falschen Interpretation dessen, was ich zur Simulation geschrieben habe oder einfach dem Zusammenwürfeln meiner zwei Aussagen. Das Wort Absorption ist nun wirklich nirgends zu finden (im Abschnitt zur EM-Welle und Simulation. Der Rest ist ja Käse) und an der Simulation gibt auch nichts zu zweifeln. Wenn die eine Aussage Kabis ist, ist es die andere deswegen nicht auch.
Daniel R. schrieb: > Gut. Ist wohl so, dass die Dinger Glas durchdringen. Da zeigen sich eben die Grenzen des Teilchenmodells. Übertragen ist es eben schwer sich vorzustellen, dass ein Auto mit 100km/h an einer Wand zerschellen soll, während dasselbe Auto mit 50 oder mit 150km/h weiterfahren kann, als wäre die Wand garnicht da. Im Wellenmodell ist das einfacher zu veranschaulichen. Du wunderst dich ja auch nicht, dass bei einer elektronischen Bandsperre Signale mit bestimmter Frequenz ausgefiltert (absorbiert) werden, während Signale mit anderer (höherer oder niedrigerer) Frequenz den Filter ungehindert passieren können. Andreas
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.