Wat veroorzaakt de aurora`s ? Door V. Pierrard Aurora`s zijn te wijten

Wat veroorzaakt de aurora's ?
Door V. Pierrard
Aurora's zijn te wijten aan elektronen en protonen met een energie van 10 eV tot
500 keV die voortkomen uit de magnetosfeer en die langs de veldlijnen van het
magneetveld van de Aarde, de atmosfeer binnendringen. Deze elektronen en
protonen komen in de atmosfeer op een hoogte van ongeveer 100 km in botsing
met neutrale deeltjes die geïoniseerd worden. Bepaalde gasdeeltjes in de
atmosfeer worden gestimuleerd en zenden licht uit wanneer ze terugvallen in de
grondtoestand. Daardoor ontstaan aan de hemel op een hogere breedtegraad
typische lichtverschijnselen, aurora's genoemd.
Om uit te leggen waarom atmosferische bestanddelen licht uitzenden bij het
terugkeren van een aangeslagen toestand naar de grondtoestand, kan men het
atoommodel van Bohr (1915) gebruiken. Met dit gesimplifiëerd atoommodel kan
men de voornaamste eigenschappen van een atoom uitleggen, ook al geeft de
kwantummechanica een meer correct model.
In het atoommodel van Bohr, bestaat de kern uit neutronen en protonen. De
elektronen draaien rond de kern, aangetrokken door de Coulombiaanse krachten
tussen de positief geladen kern en de negatief geladen elektronen. Maar slechts
bepaalde "elektronenbanen" zijn toegelaten; de energie van de deeltjes kan
slechts bepaalde discrete waarden aannemen. De elektronen kunnen overgaan
van de ene baan naar een andere door het absorberen (aanslaan) of door het
uitzenden (terugvallen) van het verschil in energie tussen twee banen toegelaten
door de kwantummechanica. Bij een botsing met een deeltje met een hoge
energie, kunnen de atmosferische bestanddelen dus energie absorberen en in een
aangeslagen toestand terechtkomen. Bij het terugvallen in de oorspronkelijke
grondtoestand, zenden ze licht uit. De golflengte van dit licht komt overeen met
een foton met een energie gelijk aan het energieverschil tussen beide
elektronenbanen.