Atomarer Energieaustausch

siehe Lösung zu a)

Das sichtbare Spektrum liegt etwa in einem Wellenlängenbereich von \({\lambda _{{\rm{violett}}}} = 380\,{\rm{nm}}\) bis \({\lambda _{{\rm{rot}}}} = 780\,{\rm{nm}}\). Die zugehörigen Photonenenergien sind wegen\[E = \frac{{h \cdot c}}{\lambda }\]\[{E_{{\rm{Ph,violett}}}} = \frac{{4{,}14 \cdot {{10}^{ - 15}}\,{\rm{eV\,s}} \cdot 3{,}00 \cdot {{10}^8}\,\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}}}{{380 \cdot {{10}^{ - 9}}\,{\rm{m}}}} = 3{,}27\,{\rm{eV}}\]\[{E_{{\rm{Ph,rot}}}} = \frac{{4{,}14 \cdot {{10}^{ - 15}}\,{\rm{eV\,s}} \cdot 3{,}00 \cdot {{10}^8}\,\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}}}{{780 \cdot {{10}^{ - 9}}\,{\rm{m}}}} = 1{,}59\,{\rm{eV}}\]

Die Photonenenergien der Übergänge aus Aufgabenteil b) sind

\(E_{\rm{Ph,41}} =\Delta E_{41} = - 0{,}9\,{\rm{eV}} - \left( -13{,}6\,{\rm{eV}}\right) = 12{,}7\,{\rm{eV}}\) (UV)

\(E_{\rm{Ph,31}} =\Delta E_{31} = - 1{,}5\,{\rm{eV}} - \left( -13{,}6\,{\rm{eV}}\right) = 12{,}1\,{\rm{eV}}\) (UV)

\(E_{\rm{Ph,21}} =\Delta E_{21} = - 3{,}4\,{\rm{eV}} - \left( -13{,}6\,{\rm{eV}}\right) = 10{,}2\,{\rm{eV}}\) (UV)

\(E_{\rm{Ph,42}} =\Delta E_{42} = - 0{,}9\,{\rm{eV}} - \left( -3{,}4\,{\rm{eV}}\right) = 2{,}5\,{\rm{eV}}\) (türkis)

\(E_{\rm{Ph,32}} =\Delta E_{32} = - 1{,}5\,{\rm{eV}} - \left( -3{,}4\,{\rm{eV}}\right) = 1{,}9\,{\rm{eV}}\) (rot)

\(E_{\rm{Ph,43}} =\Delta E_{43} = - 0{,}9\,{\rm{eV}} - \left( -1{,}5\,{\rm{eV}}\right) = 0{,}6\,{\rm{eV}}\) (IR)

siehe Lösung zu c)