Physik-Abi: Welche Energieumwandlung erfolgt beim elastischen Stoß mit Elektronen?
Zum Beispiel im Franck-Hertz-Versuch zwischen Gasatom und Elektron ...
Wenn das nächste Energieniveau des Gases nicht angeregt werden kann, führen die Elektronen maximal elastische Stöße mit den Atomen aus. Was passiert dabei genau? Sie ändern ihre Richtung? Ihre Energie? Und welche Bedeutung hat dieser elastische Stoß, wieso kann er vernachlässigt werden?
Und kann man auch von der Kollision zwischen Elektron und Atom sprechen oder sollte ich tatsächlich immer schreiben: "Das Elektron stößt elastisch/inelastisch auf ein Elektron"?
Danke für eure Tipps! :-)
KnorxThieus (♂)
1 Antwort
Was bedeutet "elastischer Stoß" für den Impuls, besonders seine Richtung? (Stichwort: Billard)
Was bedeutet "elastischer Stoß" für die Energie? (Stichwort: Definition "elastischer Stoß")
Was bedeutet ein schräger Wurf - insbesondere der Abwurfwinkel - für die kinetische Energie des geworfenen Körpers in der Höhe des Abwurfs?
Wovon ist vermutlich mehr vorhanden - Elektron-Ion-Paare oder Atome? Womit kollidiert ein Elektron wahrscheinlicher? (Das könnte immer noch ein anderes Elektron sein - ein Elektron hat als Stoßpartner einen sehr großen "Wirkungsquerschnitt", da es ein geladenes Teilchen ist - wie die dadurch erzeugte Temperatur der Elektronen sich auf die Wahrscheinlichkeit eines inelastischen Stoßes auswirkt, muss noch untersucht werden)
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P. S.: die Kollisionsüberlegung geht auch einfacher - keine "Stoßanregung" ohne "Stoß" (= Kollision)
Kraft und Energie haben eher zufällig was miteinander zu tun. Wenn ein Ball von einer Mauer zurückgeworfen wird, hat er hinterher dieselbe kinetische Energie aber den umgekehrten Impuls wie vorher.
Kollision = Stoß (egal, ob elastisch oder unelastisch).
Als Definition des elastischen Stoßes kenne ich, dass bei einem elastischen Stoß im Endeffekt keine kinetische Energie in andere Energieformen (insbesondere Wärmeenergie bei plastischer Verformung) - oder umgekehrt - umgewandelt wird. (Während des Stoßes temporär auftretende Energien, insbesondere elastische Spannenergie, können natürlich auftreten.)
Wenn ein Ball von einer Mauer zurückgeworfen wird, hat er hinterher dieselbe kinetische Energie aber den umgekehrten Impuls wie vorher.
Weil die Energie nur eine skalare, der Impuls aber eine vektorielle Größe ist?
Dann müsste ich also in der Klausur auch mit der Wendung "sie kollidieren elastisch" durchkommen ...
Gut, mir ging es jetzt eher konkret um die Begrifflichkeit - ich merke mir also:
Elastischer Stoß tritt bei plastischen = nicht elastischen Körpern auf
und andersherum, in der klassischen Mechanik jedenfalls.
Ist halt ein bisschen verwirrend ...
Elastischer Stoß tritt bei elastischen Körpern auf - bei Körpern, die Energie elastisch (≈ reversibel) aufnehmen und in exakt gleicher Menge wieder abgeben.
Ach so ...! Ich dachte immer, elastisch gibt Energie ab und sei gleichbedeutend mit verformbar, aber das wäre dann wohl eher teilelastisch/teilplastisch. Danke nochmals! :-)
Ah, ich glaube, jetzt verstehe ich! :-)
Das Elektron ändert seine Richtung (leicht), ohne Energie abzugeben.
Aber wie ist das mit dem newtonschen Postulat von der Ruhe eines Körpers ohne Krafteinwirkung zu verstehen, wenn es keine Energiedifferenz gibt? Einfach nur Kraft und Gegenkraft?
Oder kann das Elektron unabhängig von der Anregung des Gasatoms demselbigen kinetische Energie zuführen? Wann tut es dann was?
Wie ich mir den Unterschied zwischen Elektron-Ion-Paaren und Atomen jetzt vorstellen soll, verstehe ich nicht - meinst du die Freiheit des Elektrons?
Kollision = inelastischer Stoß?
Und warum heißt der Stoß mit Impulserhaltungssatz elastisch? Das erscheint mir immer etwas unlogisch, denn wenn ein elastischer = weicher Gummiball einen anderen Körper stößt, dann wird genau dieser Stoß doch als inelastisch bezeichnet?