Een wetenschappelijke vraag?

‹ Terug naar de zoekresultaten

Waarom wordt het absorptiespectrum opgesteld enkel vertrekkende vanuit de grondtoestand?

Thema: Fysica

Vraag gesteld door: Jolien (20 jaar)

Context van de vraag:

Bij het opstellen van een emissiespectrum wordt gekeken naar alle mogelijke overgangen die een elektron bij het terugvallen naar een lager gelegen toestand kan maken, maar bij het opstellen van een absorptiespectrum kijkt men enkel naar de overgangen die een elektron dat zich in de grondtoestand bevindt, kan maken. Waarom is dit? Een elektron van een geëxciteerde toestand kan toch ook de energie van een foton opnemen en zo naar een nog hoger gelegen toestand gaan? Waarom houdt men bij het opstellen van een absorptiespectrum geen rekening met de overgangen die de geëxciteerde elektronen kunnen maken?



Alvast bedankt!

Antwoord:

Dag Jolien,

Geëxciteerde elektronen keren over het algemeen zeer snel - al na enkele nano-, micro- of milliseconden - terug naar de grondtoestand, de toestand met de laagste energie. In een materiaal bevindt de overgrote meerderheid van de elektronen zich dan ook overwegend in de grondtoestand. Daarom kijken we bij het opstellen van een absorptiespectrum enkel naar de elektronen in de grondtoestand.

Het klopt dat ook geëxciteerde elektronen (nog eens) geëxciteerd kunnen worden, maar dit doet zich slechts uitzonderlijk voor. Dit kan een rol beginnen spelen bij sterke excitatie-intensiteit (bijvoorbeeld met een laser) wanneer er enorm veel fotonen op een materiaal invallen. Dan vergroot de kans dat een foton invalt op een elektron dat zich niet in de grondtoestand maar in een geëxciteerde toestand bevindt.

Waar dit wel vaak voorkomt is in de atmosfeer van sterren, waar door de hoge temperatuur de elektronen zich vaad in de geëxciteerde toestand bevinden. Zo zijn er in het optische absorptiespectrum van onze zon van de in totaal zes miljoen absorptielijnen slechts vijf die vanaf de grondtoestand vertrekken. (met dank aan professor Christoffel Waelkens voor de aanvulling)

Deze vraag werd beantwoord door:
Dr. ir. Koen Van den Eeckhout

Universiteit Gent

  • Richting Morgen
  • WetenschapsInformatieNetwerk
  • FRIS Onderzoeksportaal
  • EWI