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Lumineszenz - Wie entsteht Licht?

Nach dem Bohrschen Atommodell bewegen sich Elektronen nicht in beliebigem Abstand um den Kern, sondern nur auf ganz bestimmten, durch eine Quantenbedingung ausgezeichneten Bahnen, den sog. station├Ąren oder erlaubten Bahnen oder Quantenbahnen. Die Elektronen bewegen sich auf diesen station├Ąren Bahnen strahlungsfrei, d.h. ohne Energieverlust. Je gr├Â├čer der Abstand der Bahnen vom Kern ist, um so gr├Â├čer ist das Energieniveau des Elektrons.

Der ├ťbergang von einer Quantenbahn auf eine andere, der sogenannte Elektronen- oder Quantensprung, erfolgt dabei immer unter Aufnahme oder Abgabe der entsprechenden Energiedifferenz. Beim ├ťbergang zu einer niedrigeren Energiestufe wird die Energiedifferenz in Form eines Photons abgegeben. Absorption oder Emission von Strahlung kann nur in dem Energieabstand entsprechenden Frequenzen erfolgen. Die Energie wird dabei in Elektronenvolt (eV) angegeben.

Licht emittierende Halbleiter (LED) m├╝ssen den der gew├╝nschten Lichtfrequenz entsprechenden Energieabstand, der bei der Rekombination ├╝berbr├╝ckt wird, haben. Kurzwelliges Licht (blau oder UV) emittierende LED m├╝ssen also eine gr├Â├čere Energiel├╝cke bieten. Nach entsprechenden Halbleitern wurde in der Geschichte der LED lange geforscht.

Quantensprung unter Aufnahme (Absorption) oder Abgabe (Emission) von Energiequanten im Bohrschen Atommodell

Der Emissionsvorgang setzt voraus, dass das Atom zu Beginn in einer angeregten Stufe ist.

400 nm ^= 3,10 eV
500 nm ^= 2,48 eV
555 nm ^= 2,23 eV
600 nm ^= 2,07 eV
700 nm ^= 1,77 eV

Der Gesamtproze├č, in dem ein Atom Energie aufnimmt und durch Photonenemission wieder zum Grundzustand zur├╝ckkehrt, hei├čt Lumineszenz.

 
© Hauke Haller 2000-2009