Hat ein einzelnes Atom einen Schatten?

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5 Antworten

Ein Mensch wirft einen Schatten.

Ja, aber nicht in Radiowellen, die viel länger sind als ein Mensch groß ist. Schon »vorher« gibt es einen mit der Wellenlänge zunehmenden Beugungseffekt, einschließlich des so genannten Poisson-Flecks genau hinter dem Menschen (von der Lichtquelle aus betrachtet).

Eine sichtbare Lichtwelle ist typischerweise mehrere tausendmal länger als ein Atom Durchmesser hat.

Natürlich kann ein Atom ein Photon aus der Lichtwelle absorbieren, wenn die Wellenlänge zu einer Energiedifferenz zwischen zwei möglichen Zuständen (von denen der mit höherer Energie frei sein muss) eines Elektrons im Atom passt, aber wirklich ernsthaft als Schattenwurf kann man das auch nicht unbedingt bezeichnen.

Wellenlängen, die wesentlich kleiner sind als ein typisches Atom, gehören zu Röntgen- bzw. Gammastrahlung mit Photonenenergien einer Größenordnung von MeV, und die ist ionisierend.

Wenn denn diese Strahlung nicht durch das Atom hindurch gehen sollte (was ja auch sein könnte, ein durchsichtiger Körper wirft ja auch nur bedingt einen Schatten, besonders, wenn er Licht nicht einmal brechen sollte), wird es eher ein Elektron aus dem Atom herausgekickt haben als sich brav reflektieren zu lassen. Es findet also Compton-Streuung und Ionisation statt.

Bei noch kürzeren Wellen führt die Interaktion zwischen Strahlung und den das Atom zusammenhaltenden elektromagnetischen Feldern sogar zu Paarbildungsprozessen.

Fazit: Ein Atom wirft in dem Sinne keinen Schatten, weil es für sichtbares Licht zu klein und Gammastrahlung zu energiereich ist.

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Also wenn das Atom nicht die größe des Photons unterschreitet ja.

Denn es muss ja mindestens ein photon aufgehalten werden.

Stell dir einen Planeten transit vor der Sonne vor. Da "verschwindet" der Planet in der Sonne und es wird kein schatten geworfen. Es wird viel extremer, je kleiner das Teilchen ist.

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  Ergänzung; ich war Angestellter in der CAD eines Welt-Elektronikkonzerns. Wir hatten einen Mikroplotter, wo Mikrofische entwickelt wurden. Wie du ja weißt, brennt in einem Entwicklerraum Rotlicht, weil nach der Quantenformel E = h v rote Photonen zu wenig Energie haben, um einen Film zu belichten.

   In dem Raum machte ich eine überraschende Beobachtung, die ich nicht erwartet hatte; die tischkante war nicht gerade. Sie wirkte, als sei sie in 1 mm dichten Nebel gehüllt oder von einem Mückenschwarm umgeben. Also bei dieser künstlich vergrößerten Wellenlänge erscheinen bereits alltägliche Gegenstände undeutlich.

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Kommentar von Paganini
17.09.2016, 08:04

Mikrofische? Du meinst wahrscheinlich Mikrofiche.

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Rutherford konnte durch den Beschuss mit Alpha-Strahlung sogar den 'Schatten' der Atomkerne von Gold feststellen.

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Ein Atom ist deutlich kleiner als sichtbare Lichtwellen. Ergo: kein Schatten.

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Kommentar von KleinerTimmi
16.09.2016, 21:00

Nicht jedes Atom ist gleich zu klein.

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