Plasma in Sternen

Beitrag von **Pascal** » 21. Feb 2007, 16:04

Warum ionisiert das Gas im inneren von entstehenden Sternen bei einer bestimmten Temperatur?

Gruß
Pascal

Beitrag von **gravi** » 21. Feb 2007, 19:13

Weil ansteigender Druck und Temperatur Energiezufuhr bedeuten.

Das befähigt die Elektronen, auf immer höhere Energieniveaus zu springen (früher sagte man einmal "Bahnen" dazu).

Ab einer bestimmten Temperatur ist die Energie gleich der Ionisierungsenergie und die Elektronen springen auf ein solches Niveau, das keinen Beziehung zum Kern mehr hat. Sie sind jetzt frei beweglich und wir haben den Zustand des Plasmas erreicht.

So einfach ist das

Gruß
gravi

Beitrag von **Pascal** » 21. Feb 2007, 19:59

Echt dufte! Danke Keule!

Jetzt musst du mir nur noch erklären was genau man unter "Energieniveau" versteht.

Beitrag von **gravi** » 22. Feb 2007, 18:47

Kann es sein, dass Du bei der Besprechung des Atomaufbaus im Chemieunterricht längere Zeit krank warst?

Also:
Elektronen halten sich in bestimmten Bereichen um den Atomkern auf.
Im Bohrschen Atommodell waren das noch konkrete "Planeten"bahnen.
Nach der Heisenbergschen Unschärferelation gibt es aber keinen bestimmten, genau definierten Aufenthaltsort von Quantenteilchen, sondern nur eine Wahrscheinlichkeit, sie in einem gewissen Bereich anzutreffen.

In diesem Bereich haben die Elektronen einen definierten Energieinhalt, man kann also sagen, dass diese Energie ein bestimmtes Niveau verkörpert.

Normalerweise befinden sich Elektronen im Grundzustand, d.h. sie besetzen das niedrigst mögliche Energieniveau (was man allgemein auch als Orbitale bezeichnet). Durch Energiezufuhr springen sie dann aber auf ein höheres Niveau. Das Springen ist dabei wörtlich zu nehmen, denn es gibt keinen fließenden Übergang von einem zum nächst höheren Energieniveau.

Sobald das Elektron eine Möglichkeit sieht, die zugeführte Energie wieder los zu werden (das macht es durch Abstrahlung eines Photons!), springt es wieder in den Grundzustand.
Ist die Energiezufuhr hoch genug, so sind die Orbitale so weit vom Kern entfernt, dass die elektrostatischen Anziehungskräfte keinen Einfluss mehr haben - das Elektron verabschiedet sich höflich und das Atom ist ionisiert.

Soweit mein heutiger Grundkurs in Chemie

Gruß
gravi

Beitrag von **Pascal** » 22. Feb 2007, 18:52

Achso die Orbitale!

Ja, das wusste ich zum größten Teil bereits, nur war mir nicht klar was du mit Energieniveau meinst.

Weswegen springen die Elektronen? Liegt es an der hohen Temperatur die die Teilchen zur bewegung anregt?

BauBraun · Beitrag von **BauBraun** » 22. Feb 2007, 21:17

@ Gravi

Ganz herzlichen Dank für Deine Erklärung

gravi hat geschrieben:das Elektron verabschiedet sich höflich und das Atom ist ionisiert.
gravi

Dazu habe ich doch noch eine Frage

Du schreibst 'das Elektron'.

Heisst das also, dass sich je nach Ionisierungs- Grad (wenn es sowas gibt) dann die Elektronen einzeln verabschieden, oder alle auf einmal wenn der Ionisierungszustand erreicht ist?

Grüße vom BauBraun

Beitrag von **AlTheKingBundy** » 21. Mär 2007, 08:26

die ionisierung kann auf unterschiedlichste weise stattfinden. in erster linie durch stöße zwischen den atomen. aber auch durch fotoeffekt, wo ein photon von einem elektron absorbiert wird und die energie des photons ausreicht, um das elektron aus dem atomverbund zu entfernen. die stoßionisation wird natürlich mit zunehmender temperatur wahrscheinlicher. das leuchtet ein, weil die temperatur (im thermodynamischen gleichgewicht und nur da existiert eine temperatur, wovon wir aber ausgehen mögen) proportional zur mittleren kinetischen energie der gas- oder plasmateilchen ist. ob nun erst ein elektron, dann zwei und dann drei und dann wieder eins ionisiert wird, ist eine wahrscheinlichkeitsfrage. je höher allerdings die temperatur, desto flotter wird das gesamte atom ionisiert.

Beitrag von **gravi** » 21. Mär 2007, 18:56

@BauBraun:

Sorry, dass ich nicht geantwortet habe. Scheinbar bekomme ich doch nicht jedesmal eine Nachricht vom Forum, wenn auf ein posting geantwortet wurde.

Geht's anderen auch so?

Al hat aber alles prima erklärt - Danke!

Gruß
gravi

Beitrag von **breaker** » 21. Mär 2007, 19:14

Ich will irgendwie immernoch nicht verstehen, warum´sich so ein Elektron weiter vom Kern entfernen will, nur, weil es mehr Energie hat. Bisher hab ich mir so ein Atom immer so ähnlich wie ein Planetensystem vorgestellt und, da heißt eine höhere kinetische Energie ja höhere Zentrifugalkraft und somit Tendenz zum Wegfliegen.
Aber mit der Vorstellung war ich nie wirklich zufrieden, weil die Elektronen ja erstens nicht auf festen Bahnen um den Kern kreisen und zweitens, weil Herr Lesch einmal gesagt hat, im Atom müsse man das Elektron als Welle sehen, weil es als Teilchen in den Kern fallen würde, da passt so eine klassische Vorstellung wie die der Zentrifugalkraft irgendwie nicht hinein.
Wie ist das Ganze denn genau?

Beitrag von **AlTheKingBundy** » 22. Mär 2007, 08:24

der welle-teilchen-dualismus spielt bei den atomelektronen in der tat eine entscheidende, aber auch verwirrende rolle. ich will es mal so erklären. beim licht kennt man welleneigenschaften (interferenz, beugung) und teilcheneigenschaften (comptonstreuung, fotoeffekt). warum das licht sich mal wie eine welle oder teilchen verhält, kann dir kein mensch sagen. es tut es aber einfach, je nach physikalischer situation. genauso ist es mit dem elektron im atom. ungestört ist es ein wellenpaket um den kern herum. kommt es aber zum zusammenstoß mit einem anderen atom, verhält es sich wie ein teilchen, also es wird aus seiner "bahn" gestoßen. warum sollte es dann nicht einfach wegfliegen? wenn ein asteroid von einem anderen getroffen wird, kann er durchaus seine bahn verlassen und auf die erde zutrudeln