Mehrere Fragen zu Astronomie und Diamanten

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3 Antworten

Frage 1 Ist etwas schwer zu erklären. Aber es hängt mit der Lage der Elektronen zusammen. Zitat Wiki "In Diamanten liegen nur lokalisierte sigma-Bindungen vor. Diese liegen energetisch tief. Entsprechend liegen die anti-bindenden Energieniveaus ziemlich hoch. Das macht eine große "Energielücke" und entsprechen ist "Licht" mit einer hohen Energie, kurzer Wellenlänge, erforderlich die Elektronen anzuregen. Entsprechende Wellenlängen liegen im UV-Bereich. Sichtbares Licht ist also zu energiearm um absorbiert zu werden und geht weitgehend unbehelligt durch den Diamanten hindurch. Daher sind sie transparent.

  1. Das stimmt. Allerdings sind es keine Diamanten wie wir sie kennen. Es sind ähnliche Strukturen aus verdichtetem Kohlenstoff. Sie bestehen ja im Kern aus Kohlenstoff. Da zu mehr im Link.

  2. Die Abkühlung erfolgt in verschiedenen Schritten und im Vergleich sogar sehr rasch. In den ersten 100 Jahren ist der Prozess der Abkühlung am größtem. Die ersten 10 Jahre nimmt er schon um die 4% an Temperatur ab. Der nächst große Schritt liegt bei 30-40 Jahren und der nächste bei 100 Jahren. Danach dauert es und kühlt sich nur langsam ab im Vergleich. Die Temperatur eines Neutronensterns kann im innerem um die 1 Milliarde Grad betragen. Er besteht im innerem aus einer superfluide Flüssigkeit. Daher kann er auch so schnell abkühlen.

  3. Ja. Es ist aber kein Diamant wie wir ihn kennen, aber hat eine ähnliche Struktur. Sehr sehr dicht.

  4. Nein, ist mir nicht bekannt, außer eben entarteten Diamanten in Neutronensternen die auch härter sein könnten. Aber darüber weiß man einfach noch nicht genug.

Es gibt auch noch Planeten die ein viel größeres Vorkommen an Diamanten haben. Einige sind Kilometer Weit mit einer Diamant Schicht bedeckt, hat die neueste Forschung ergeben. Auf der Erde kommen Diamanten eben selten vor. Je nach Aufbau eines Planeten kann es ganz anders aussehen. Diamanten entstehen eben bei enormer Hitze und Druck. Dafür braucht es um die 1500 °C Minimum und einen Druck von ca. 150 Kilobar. Und eben Kohlenstoff. Die Bedingungen auf anderen Planeten oder eben Sternen wie Neutronensternen oder weißen Zwergen(Schwarze Zwerge sind nur abgekühlte, weiße Zwerge)können also für die Diamanten Entstehung viel günstiger sein. Hoffe das ich in etwas alle Fragen beantworten konnte. Wenn du noch Fragen hast, sag Bescheid. Du hättest jede Frage einzeln stellen sollen. Weil jeder Punkt ist komplex und bedarf entsprechend viel Erklärung um es zu verstehen. Daher rate ich dir, wenn du dich für einzelne Punkte interessierst, sie auch einzeln zu stellen. So kann man besser auf die Frage eingehen, als so. Aber hab mir Mühe gegeben um es einigermaßen klein hin zu bekommen. Gruß... http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Diamant

PhoenixIR6 14.03.2012, 22:49

Sorry, das war der Link den ich einfügen wollte. http://www.weltderphysik.de/gebiet/astro/news/2011/ein-planet-aus-diamant/

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Humpelschtilz 15.03.2012, 07:04
@PhoenixIR6

ich gebe mein diamantischen Diödem gerne zu GF-Forschungsbearbeitung frei! Ruf mich gleich wenn mich brauchst zu praktische Anschauungszwecke! Ich hab genau so'n strahlend Grünes verliehen gekriegt wie die Fahrrad-Diva damals hatte. ;o))

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Mimosa1 18.03.2012, 20:25

Bravisimo, diese Antwort ist die beste, großes Lob!

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Hallo Mimosa,

  1. Diamanten (und auch andere Stoffe) sind nicht durchsichtig weil der Abstand zwischen den Atomen groß genug wäre, das Licht zwischen ihnen hindurch gelangen könnte, sondern weil ihre Außenelektronen nicht in der Lage sind, Photonen mit der Energie von sichtbaren Licht zu absorbieren. Das heißt, es kommt nur darauf an, ob die Außenelektronen eines Materials vom Licht angeregt werden können (und es dann bsorbieren) oder nicht. Siehe hiezu auch Bandstruktur und Bandlücke.

  2. Wenn man so manchen Populärwissentschaftlichen Artikel liest, könnte man das glauben. Aber natürlich handelt es sich hierbei nicht um einen echten Diamanten. In einem weißen Zwerg, welcher zum Großteil aus Kohlenstoff und Sauerstoff besteht, sind die Atomkerne und Elektronenhüllen dicht gestaffelt und geordnet aneinander gepackt und bilden ein kristalline Struktur. Diese ist allerdings keineswegs mit der Struktur von Diamanten zu vergleichen, bei denen eine gewöhnliche Elektronenpaarbindung vorliegt.

  3. Natürlich kühlt ein Neutronenstern auch aus. Eine Energieproduktion ist nicht mehr vorhanden, da der Neutronenstern ja im Grunde genommen nur der Kern eines Sterns ist, welcher explodiert ist.

  4. Zitat Wikipedia: Ein Gegenstand, der aus 1 m Höhe auf die Oberfläche eines Neutronensterns fiele, hätte eine Falldauer von einer Mikrosekunde und schlüge mit einer Fallgeschwindigkeit von 7,2 Millionen km/h auf.

Dort gibt es keine Diamanten und schon gar keine drölfzilliarden Karat schweren rosa Riesendiamanten. Bis auf die harte Eisenhülle deren Eisenisotope aufgrund ihres Neutronenreichtums überhaupt nur auf einem Neutronenstern existieren können, ist dort alles subatomarer Brei oder rast irgendwo am Rande zur Lichtgeschwindigkeit in dem Magnetfeld des Neutronensterns als ionisiertes Gas herum.

  1. Metalle, welche härter als Diamant sind, wären mir nicht bekannt. Allerdings gibt es verschiedene künstlich hergestellten Diamantarten, welche härter sind als natürlich vorkommende Arten. Darüber hinaus gibt es bei Meteoriteneinschlägen verschiedene Glassorten, welche zumindest eine ähnliche Härte besitzen. Allerdings kenne ich deren Namen nicht.

LG Gim

Mimosa1 15.03.2012, 14:28

Ähh, doch, sie sind wegen den Abständen wegen den Atomen durchsichtig

Zitat:

Bei Gasen sind die Moleküle kaum miteinander vernetzt und bewegen sich frei. Auch bei flüssigkeiten ist das hier der fall, jedoch ist hier die Dichte der Moleküle höhen. Bei feststoffen hingegen sind die Moleküle geordnet und fest miteinander verbunden ... Glas bildet jedoch eine seltsame Ausnahme. Es wird bei einem gemisch von Quarzsand, Soda und Kalk hergestellt. jede der Substanzen ist undurchsichtig, doch beim Schmelzprozess bei 1400°C entsteht durchsichtiges Glas. Glas ist "amorph", denn es ist nur scheinbar fest. Ein sonderbarer Materialszustand der irgendwo zwischen flüssig und fest liegt ... Im Gegensatz zu den Atomen des Metalls sind die atome des Glases jedoch ungeordnet, und unterschied ist für das Licht entscheidend: Damit ein Körper durchsichtig ist müssen die Photonen ungehindert passieren... (Ranga Yogeshwar, Zitat aus "Ach so!")

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Birnie 16.03.2012, 01:52
@Mimosa1

Hallo,

Damit ein Körper durchsichtig ist müssen die Photonen ungehindert passieren

Was soll mir das bitte sagen? Der Satz ist grammatikalisch korrekt wie sinnfrei. Ebensogut könnte ich sagen "Damit die Sonne bei uns scheint, dürfen keine Wolken da sein". Ja logisch, was auch sonst.

Es wird bei einem gemisch von Quarzsand, Soda und Kalk hergestellt. jede der Substanzen ist undurchsichtig, doch beim Schmelzprozess bei 1400°C entsteht durchsichtiges Glas

Ja hervorragend und jetzt? Kohle ist schwarz und undurchsichtig, Diamant transparent, weißer Phosphor ist weiß, schwarzer phosphor ist schwarz. Ist doch klar, dass sich die physikalischen und auch chemischen Eigenschaften bei der Umwandelung der Modifikation ändern können. Übrigens tragen weder das Natriumcarbonat noch das Calciumcarbonat maßgeblich etwas zur Transparenz des Glases bei - dies rührt praktisch ausschließlich vom Siliciumdioxid her.

Bei feststoffen hingegen sind die Moleküle geordnet und fest miteinander verbunden

Und noch so eine Aussage, wo ich nur sagen kann "ja richtig". Aber mit der Transparenz hat das trotzdem nix zu tun.

  • Natriumchlorid, durchsichtig
  • Wassereis, durchsichtig
  • Siliciumdioxid, durchsichtig
  • Diamant, durchsichtig

Das sind alles Feststoffe und alle sind sie transparent. Übrigens sind auch andere Stoffe transparent, nur eben nicht unbedingt für sichtbares Licht. Metalle sind beispielsweise transparent für Infrarotstrahlung, aber nicht für sichtbares Licht. Luft hingegen ist transparent für sichtbares Licht und UV-Strahlung, absorbiert jedoch vergleichsweise stark infrarotes Licht, et cetera, et cetera.

Nur um Missverständnisse vorzubeugen: Es ist richtig, das Glas ein amorpher Stoff ist, und dass seine Struktur unregelmäßig und von Fremdeinschlüssen durchsetzt ist. Das stelle ich auch gar nicht in Frage, aber mit der Transparenz hat das nun wirklich gar nichts zu tun, wie ich hoffentlich hinreichend darlegen konnte.

Alles Gute.

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Mimosa1 18.03.2012, 20:11
@Birnie

Der Satz ist nicht von mir, sondern von Ranga Yogeshwar, der Moderator von Wissenvor8, studierte Experimentale Elementarteilchenphysik und Astrophysik, arbeite am Indian Institute of Scince, die Universität Wuppertal verlieh ihm am 23. Juni 2009 im Fachbereich Elektrotechnik, Informationstechnik, Medientechnik die Ehrendoktorwürde, wurden 29 Ehrungen verliehen und moderiert(e) 9 Sendungen.

Er hat es studiert und hat auch die Ehrendoktorwürde usw. Ich bin mir sicher das von ihm ist richtig.

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Mimosa1 18.03.2012, 21:53
@Birnie

Ach, und nicht dass du denkst ich hab was gegen dich, ich will nur etwas richtig stellen, jedenfalls aus meiner Sichtweise.

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Kann als Mineraloge nur Nr. 1 beantworten: viele Diamanten sind undurchsichtig, opak. "Bort" als Diamantsubstanz ist niemals durchsichtig.

Mimosa1 18.03.2012, 20:11

Und was ist mit den wenigen durchsichtigen?

Trozdem Danke

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