Absorption och emission

För att det ska ske en absorption hos en väteatom, måste fotonerna som atomen krockar med ha EXAKT mängd energi som energiskillnaden mellan energinivåerna. Då kan fotonerna lämna ifrån sig all energi eller ingen alls. (Men vad bestämmer om den ger all energi eller ingen alls?)

Bohrmodellen (som vi har i Fysik 2) säger inget om varför antingen ena eller andra händer. I den senare kvantmekaniken kan man räkna ut hur sannolikheten för vad som händer beror på start- och sluttillståndet samt hur övergången kopplar till det elektromagnetiska fältet. Men man kan aldrig veta på förhand vad som kommer att hända, bara hur sannolik den är. Det finns också en viss inbyggd osäkerhet i energin för tillstånden så fotonens energi behöver inte matcha exakt, men måste ligga i ett intervall kring energiskillnaden. Men denna osäkerhet är dock mycket mindre än det vi räknar ut i Fysik 2.

För att det ska ske en absorption hos en väteatom, måste elektronerna som atomen krockar med ha MINST lika mycket mängd som energiskillnaden, alltså energiskillnaden mellan energinivåerna eller mer. Sedan kan den överföra en del av sin energi eller all energi. (Alltså så fort energin är lika mycket eller mer, sker absorption garanterat?)

Ifall elektronerna har mer energi än energiskillnaden mellan nivåerna, blir överskottet till Ek hos elektronen som absorberade energin från den elektron som orsakade kollisionen? Om svaret är ja, är det alltid så att överskottet (om det inte räcker för ett "hopp" till nästa nivå"), blir till Ek hos elektronen som absorberade?

Det stämmer i princip, men det finns ingen garanti för att excitationen sker, bara en sannolikhet. Poängen är att elektronen kan lämna ifrån sig en del av sin energi (den som krävs för excitation) och sen fortsätta med resten kvar som kinetisk energi, till skillnad mot fotonen. Elektronen har alltså kolliderat med atomen och en del av energin absorberas av atomen. Det är det du ska kunna.  En liten del kommer ju också bli till kinetisk energi hos atomen (pga bevarande av rörelsemängd), men den är oftast försumbar om det inte står nåt särskilt i uppgiften.