Frage zu Absorptionsspektren

[Hellstaff]

Hallo Leute!

In der Spektroskopie stehen zum Beispiel Absorptionspeaks im IR Bereich für Biege- und Streckschwingungen Atome im Molekül.

Meine Frage nun: Wieso sieht man überhaupt Absorptionsspektren? Wenn IR Strahlung auf eine Probe trifft, werden die Lichtquanten absorbiert und nach der Sättigung müsste die Strahlung, die in die Molekülniveaus passen, an der der Probe "vorbeifliegen" und dann das ganze eingestrahlte Spektrum wiedergeben. So gesehen müsste es keine Absorbtionslinien geben.

Oder ein anderes Beispiel: Wie kann es zu den Frauenhoferschen Linen im Spektrum kommen, wenn nach einem Gesetz in der Quantenmechanik, das "eingestrahlte" Licht nach kurzer Zeit vom Atom mit der selben Frequenz wieder emittiert wird.

Grüße,

Hellstaff

[Räuber Hotzenplotz]

Die Lichtquanten müssen nicht wieder emitiert werden, sie können auch zu Gitterschwingungsquanten (Wärme) werden.

[Zool]

Die Energie wird halt umverteilt. Deshalb gibt es immer Absorptions- und Emissionslinien. Nur je nach Spektrometer sieht man immer nur einen kleinen Energiebereich. Nicht jede Anregung einer Schale im Atom oder eines Molekülorbitals führt auch immer zu einer Emission von Lichtquanten (Impulserhaltung und Drehimpulserhaltung etc.). Daneben gibt es noch nichtstrahlende Energieabgaben wie Auger-Elektronen, Photoeffekt.

Außerdem tritt eine "Sättigung" einer nicht ein, da ein angeregter Zustand nur eine gewisse Lebensdauer an. Bei einer konstanten Energieeinstrahlung wird man somit immer Absorptions- und Emissionslinien detektieren. Das ist auch das Gute an der Spektroskopie, da man somit Elemente und Verbindungen sehr genau nachweisen kann.

Selbst die Wärmestrahlung der korrelierten Gitterschwingungen (Phononen) kann man als langwellige Infrarotstrahlung im Bereich von einigen meV messen.