Waar blijft het foton bij absorptie... en waar komt het foton vandaan bij emissie?

[johnnow]

Word het foton vernietigd wanneer het word geabsorbeerd door een atoom?

En waar komt het foton vandaan wanneer het ontstaat bij emissie?

of blijft het foton bestaan in een atoom?

[die hanze]

Er is geen behoudswet van aantal fotonen, zolang energie en impuls behouden is kunnen fotonen vanuit "niets" ontstaan en zomaar weer verdwijnen. Het energie verschil en impuls van het foton komt steeds uit de excitatie/absorptie van het atoom.

[johnnow]

Duidelijk antwoord. Dus als ik het goed begrijp lossen de fotonen bij absorptie volledig op in de energie van het elektron en ontstaan er weer helemaal nieuwe fotonen bij excitatie. De fotonen blijven dus niet bestaan in het elektron.

Er bestaat dus tussen de absorptie en emissie van fotonen geen fotonen in elektronen; m.a.w. fotonen bestaan alleen vanaf de emissie en voorafgaand aan de absorptie. Is daar geen twijfel over?

[die hanze]

Klopt volledige. Er is geen twijfel over, de energie van het verdwenen foton zit volledig opgeslagen in de extra potentiële energie van het atoom dat het foton heeft geabsorbeerd.

[flappelap]

Deeltjes zijn inderdaad niet behouden bij relativistische, interacterende theorieen. De fundamentele objecten zijn echter niet de deeltjes, maar de onderliggende kwantumvelden. Deeltjes zijn hier "aangeslagen toestanden" van.

Net als golven aangeslagen toestanden zijn (min of meer) van een wateroppervlak. De golf kan verdwijnen of verschijnen. Maar globaal blijft energie behouden.

[johnnow]

Toch lijkt het erop dat je jezelf tegenspreekt, die hanze? Je zegt aan de ene kant dat de energie van het foton volledig is verdwenen en aan de andere kant dat de energie volledig is opgeslagen. Opslaan betekend bewaren, je zegt dus eigenlijk dat de energie van het foton bewaard blijft in het atoom?!?

Ik zou mijn vraag misschien beter anders kunnen stellen, stel je hebt een brillenglas, de atomen in dat brillenglas hebben een gigantische interactie en wisselwerking met de invallende stroom fotonen, mijn vraag is: de stroom van fotonen die er aan de achterkant het brillenglas uitkomen zijn dat dezelfde fotonen die er aan de voorkant zijn ingegaan? Of zijn dat allemaal nieuwe fotonen? Zo niet, dan zouden de fotonen zich bij iedere wisselwerking met elektronen continu vernieuwen en vernieuwen zodat er miljarden en miljarden vernieuwingen zouden plaatsvinden al voordat de stroom fotonen het brillenglas verlaat...

En Flappelap? bedoel je met de onderliggende kwantumvelden de fotonen? En, de golf energie die het atoom opneemt aan fotonen die verdwijnt niet voordat het atoom die energie weer afstaat... Of bedoel je dat wanneer de golf van fotonen verdwijnt in de atomen de energiegolf van fotonen is verdwenen in de atoom? Kunnen fotonen eigenlijk wel verdwijnen?

[Xilvo]

Toch lijkt het erop dat je jezelf tegenspreekt, die hanze? Je zegt aan de ene kant dat de energie van het foton volledig is verdwenen en aan de andere kant dat de energie volledig is opgeslagen.

Nee, dat zegt hij niet. Hij zegt dat het foton verdwenen is, maar dat de energie behouden blijft.

[Xilvo]

mijn vraag is: de stroom van fotonen die er aan de achterkant het brillenglas uitkomen zijn dat dezelfde fotonen die er aan de voorkant zijn ingegaan? Of zijn dat allemaal nieuwe fotonen?

Hoe wil je kunnen bepalen of een foton het "zelfde foton" is? Wat betekent dat?

[die hanze]

Een foton is een trillend EM veld met een zekere energie inhoud: h.f.
De energie inhoud h.f wordt in het atoom bij absorptie opgeslagen in de vorm van potentiële energie die bepaalt wordt door de positie van de elektronen tov de kern. Dat wisselend EM veld dat zich voortplant aan de lichstnelheid verdwijnt echt en van het foton is geen sprake meer.

Ik heb nooit gezegd dat de energie van het foton verdwijnt.

[johnnow]

Zou je niet kunnen zeggen dat het foton wordt opgeslagen in het elektron?

Bij bijvoorbeeld een brillenglas komen er bijna net zoveel fotonen weer uit als er in gegaan zijn dus het lijkt erop dat geen enkel foton is verdwenen...

[Marko]

Het geldt in ieder geval niet altijd dat er net zoveel foton in- als uitgaan. Bijvoorbeeld: een atoom kan een foton opnemen, waarbij een elektron naar een hogere baan gaat. Datzelfde atoom kan daarna nóg een foton opnemen, waarbij dat elektron naar een nog hogere baan gaat. Maar het is prima mogelijk dat het atoom daarna in een keer terugvalt naar de begintoestand, en daarbij wordt maar 1 foton uitgezonden. Dat atoom is dan weer verder precies hetzelfde als toen hij begon, en het elektron is weer hetzelfde. Dus van dat 2e foton vind je nooit iets terug, en je kunt geen onderscheid maken tussen wel of geen foton opgenomen, of hoeveel er opgenomen zijn, enzovoort.

En dat geldt eigenlijk voor alle gevallen: je kunt nooit achterhalen óf een elektron (of welk deeltje dan ook) fotonen heeft opgenomen, en hoeveel. Als je het wel zo probeert te zien kom je geheid in de problemen (zie boven). Dus dat beeld maakt het alleen maar moeilijker!

[ukster]

Elektron en Foton zijn interactief binnen een atoom.
Een elektron springt naar een hoger energie(quantum)level bij absorptie van een foton.
Bij terugval van een elektron naar een lager energielevel wordt een foton gegenereerd.
Je zou kunnen zeggen dat een foton (quantum)energiejumps faciliteert.
Een foton is een energiepakketje van golfengte λ=hc/E
De golflengte van het foton (=energie-inhoud) bepaald hoeveel energie(quantum)levels het elektron overbrugt.
Bij terugval van een elektron naar een lager energielevel bepaald de hierbij vrijgekomen energie E op zijn beurt weer de golflengte van het gegenereerde foton.
Voorbeeld: Een waterstof atoom heeft maar 1 elektron.
Bij terugval van een elektron van n=3(E=-13,6eV) naar n=2(E=-3,4eV) wordt een foton gegenereerd met E=12,2eV energie-inhoud, dus met golflengte λ=121,8nm (=uv gebied)

[johnnow]

Marko, dat is een interessant antwoord, wanneer dat elektron in één keer twee banen terugvalt wat is dan de frequentie van dat foton dat dan uitgezonden word, is dat dan precies de dubbele energie van de eerste twee absorptie 's? Kunnen die fotonen dan opeens een andere golflengte hebben? Dan is het inderdaad een nieuw foton met een nieuwe energie want ik ga ervan uit dat de twee oorspronkelijke fotonen niet met elkaar kunnen interfereren.

Sorry, voor mijn simpele logica, maar ik probeer te begrijpen of fotonen constant zijn?

[die hanze]

Na 2 excitaties door fotonen kan er inderdaad een foton uitgezonden worden dat het hele systeem terug naar de grond toestand brengt. Dit foton zal dan een energie hebben gelijk aan de som van de 2 geabsorbeerde fotonen.

[johnnow]

Ja, duidelijk, bedankt voor je antwoord; dit zijn dus compleet nieuwe fotonen, ja, dus je kunt niet zeggen dat de fotonen worden opgeslagen in het atoom maar alleen de energie van de fotonen word opgeslagen.

Is het zo dat de snelheid van de elektronen recht evenredig toe- of afneemt met de energie die het opneemt of afgeeft door fotonen? M.a.w. gaat het elektron sneller 'draaien' bij opname en langzamer bij afgifte van fotonen en is die snelheid toename en afname precies gelijk aan de energie van de fotonen?

Sorry voor mijn simpele voorstelling maar ik probeer het populair te begrijpen