@Dotterbart:
Ok. Also ich glaube du hast da etwas falsch verstanden, oder es vielleicht falsch geschrieben, oder ich habe da was nicht ganz verstanden. Damit ein Photon von einem Elektron emitiert wird, muss es nicht mit anderen Stoffen wechselwirken sondern muss nur beschleunigt werden. Dass kann ja auch durch Magnetfelder oder ähnliches geschehen. Aber deine Erklärung hat ja eben ganz genau den Hacken, den ich aufzeigen wollte, auch nicht beantworten können: Denn wie wird die Energie quantenmechanisch übertragen? Du schreibst da ja: "ein Teil der Energie des Elektrons auf die Hülle übertragen" -> ja toll und wie genau kann sowas gehen? sowas ist meines Wissens nur mit dem Wechselwirkungsteilchen, in diesem Fall einem Photon möglich. Wenn man nun beachtet, dass das Hüllenmodell eines Atoms ja auch vollkommen überholt ist (siehe Orbitale und Welleneigenschaften von ganzen Atomen und Molekülen --> siehe Doppelspaltversuch), dann ergibt sich ja das Problem, dass es keine Hülle als solches gibt. Aber du hast da was interessantes gesagt, nämlich dass eben das Atom auch angeregt werden kann, sprich dass die Temperatur steigt.
So könnte man ja vielleicht die Anodenverlustleistung erklären. Dadurch dass eben das Photon mit der Energie hf dem Atom zusätzliche Energie mitgibt und es somit auf ein höheres energetisches Potential hebt, steigt die Temperatur. Und wie kann man da jetzt noch die Spannung einbringen? Denn die "klassische" Erklärung geht ja eher so in die Richtung Reibung...
Fragen über Fragen. Vielleicht werd ich da mal in meiner Arbeit ein kleines eigenes Kapitel drüber schreiben. Und kleines Zitat meines Lehrers: "Es is eigentlich a Wahnsinn, dass die des so entwickelt habn, ohne dass irgendwie wissn, was a Elektron is!" --> das sagt ja schon recht viel
mfg ordi
Hallo,
so wie du sagst stimmt das nicht. Ich versuchs mal, genau zu erklären.
"Damit ein Photon von einem Elektron emitiert wird, muss es nicht mit anderen Stoffen wechselwirken sondern muss nur beschleunigt werden."
""ein Teil der Energie des Elektrons auf die Hülle übertragen" -> ja toll und wie genau kann sowas gehen?"
Ein Photon kann nicht von einem Elektron emittiert werden. Ein Photon kann nur emittiert werden, wenn Energie frei wird. Das passiert, wenn ein angeregtes Elektron in einer höheren Schale in seine ursprüngliche Position zurückspringt, dabei können aber auch Myonen, Psionen oder sonst was frei werden. Dazu muss aber das Elektron in der Hülle erst mal angeregt werden, das kann thermisch passieren (wie in der "Glühkathode", Glühbirne etc.), oder eben elektrisch, dadurch, dass ein vorbeifliegendes Elektron mit seinem Coulomb-Feld in das Coulomb-Feld des Schalenelektrons eindringt und dabei durch die Coulomb-Wechselwirkung (=>
http://de.wikipedia.org/wiki/Coulombsches_Gesetz) Energie überträgt (=> zwei negativ geladene Teilchen stoßen sich ab => bei einem Stoß wird Energie übertragen, ganz ohne Teilchen!). Dabei muss das vorbeifliegende Elektron genügend Energie übertragen (und damit besitzen), um die minimale Bandlücke, also den minimalen energetischen Abstand zwischen zwei Schalen, zu überbrücken.
Um ein Elektron zu emittieren (=> Ionisation), muss also die Bandlücke zwischen der Außenschale und dem sog. Leitungsband (bei Metallen nennt man das glaub ich nicht so) überwunden werden. Im Metall überlappen sich diese Bereiche, daher die "Elektronenwolke". Deswegen muss man im Metall die zweite Schale erwischen, das braucht etwas mehr Energie. Jetzt kann ein Elektron bei einer Spannung von einigen hundert Volt auch einige hundert Elektronen-Volt an Energie aufnehmen und damit übertragen.
Natürlich ist das in einer Röhre nicht Cern, aber ein bißchen was tut sich schon. Die Elektronenwolke wird größer, und bei genügend übertragender Energie werden sie auch wieder Richtung Kathode abgestrahlt, inkl. Stößen mit "normalen" Elektronen, etc. Dazu geht noch Energie durch Emission von Photonen etc. verloren (bei Röntgenröhren nutzt man das gezielt, um möglichst viele Röntgenphotonen zu gewinnen, in Glühbirnen, um Licht zu gewinnen, auch "Wärmestrahlung" zählt dazu etc.). Läßt sich alles berechnen. Am Ende steht ein gewisser Netto-Energieverlust. Wie hoch der in dem Fall ist kann ich dir allerdings nicht sagen, aber eher nicht sehr hoch.
Wenn ein Elektron allerdings beschleunigt wird, dann muss es Energie aufnehmen, z.B. thermisch, oder durch ein E-Feld. Dabei kann gar kein Photon frei werden, weil keine Energie frei wird, sondern das Gegenteil passiert. Ein Photon kann allerdings seine Energie wieder auf ein Schalenelektron eines Nachbaratoms übertragen und dieses dadurch freisetzen und beschleunigen. Das nennt man dann den Photoeffekt (=>
http://de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt). Da wir hier aber von Elektronenstrahlung sprechen, die am Anodenblech auftrifft, fällt der Photoeffekt aus. Unterm Strich bilden sich ganze Stoßkaskaden mit allen möglichen Wechselwirkungen. Bei der niedrigen Energie sind diese aber eher kurz.
"Wenn man nun beachtet, dass das Hüllenmodell eines Atoms ja auch vollkommen überholt ist (siehe Orbitale und Welleneigenschaften von ganzen Atomen und Molekülen --> siehe Doppelspaltversuch), dann ergibt sich ja das Problem, dass es keine Hülle als solches gibt. Aber du hast da was interessantes gesagt, nämlich dass eben das Atom auch angeregt werden kann, sprich dass die Temperatur steigt."
1. Ich weiß nicht, warum das Hüllenmodell überholt sein soll. Du bist da bei der Quantenmechanik völlig falsch, wenn du von Atomen und Molekülen sprichst sowieso. Wir reden hier nicht von Wellen und Spalten, sondern von ganzen Teilchen einer gewissen kinetischen Energie und Masse. Natürlich muss z.B. die Masse quantenmechanisch berechnet werden, das ist hier aber relativ egal. In dem Bereich funktioniert das Hüllenmodell perfekt.
2. Das mit der Temperatur stimmt auch nicht. Temperatur, also thermische Energie in Form von Infrarot-Photonen, kann Hüllen-Elektronen anregen. Das was du mit Temperatur und "Atomanregung" meinst, das nennt man innere Energie, oder Gitterschwingungen, oder Phononen. Die Atome schwingen in ihrem Kristallgitter, was wir dann als Erwärmung empfinden. Dabei können wieder Photonen emittiert werden etc., ich belass es lieber dabei.
"Dadurch dass eben das Photon mit der Energie hf dem Atom zusätzliche Energie mitgibt und es somit auf ein höheres energetisches Potential hebt, steigt die Temperatur. Und wie kann man da jetzt noch die Spannung einbringen? Denn die "klassische" Erklärung geht ja eher so in die Richtung Reibung...
Fragen über Fragen. Vielleicht werd ich da mal in meiner Arbeit ein kleines eigenes Kapitel drüber schreiben."
So in etwa kann man sich das vorstellen. E=hf.
"Und kleines Zitat meines Lehrers: "Es is eigentlich a Wahnsinn, dass die des so entwickelt habn, ohne dass irgendwie wissn, was a Elektron is!" --> das sagt ja schon recht viel"
Na, ja, ich glaub die haben das meiste schon gewußt! So lang gibts die Dinger ja auch wieder nicht, plus ein bißchen try+error... sollt übrigens auch dein Lehrer wissen!
Gruß