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Versuche

Modelle des Wasserstoffatoms (JAVA-Simulation von PhET)

Die University of Colorado stellt im Rahmen des PhET-Projektes eine sehr aufwändige Simulation zum Wasserstoffatom zur Verfügung.

Ein Wasserstoffatom kann mit Licht einer Quelle bestrahlt werden. Dabei hat man die Wahl zwischen einer "weißen" Lichtquelle, die Photonen vom Ultravioletten bis zum Infraroten abstrahlt, und einer monochromatiscehn Lichtquelle, die nur Photonen einer einzigen Farbe aussendet. (Auswahl der Lichtquelle).

Zunächst kann man sich darstellen lassen, wie das Realexperiment ausfallen würde (Schalter links oben auf "Experiment"). Hierbei ist es sinnvoll das Spektrometer, welches die vom Wasserstoffatom emittierten Photonen erfasst, einzuschalten.

Zur Beschleunigung des Versuchsablaufes kann man den Geschwindigkeitsregler (Mitte, unten) auf schnell stellen.

Das Ergebnis des Versuchs kann man festhalten, indem man beim Spektrometer auf das Symbol des Photoapperates klickt.

Legt man den Schalter rechts oben auf "Vorhersage", so hat man die Auswahl über die Vorhersagen des Versuchsergebnisses bei verschiedenen Modellannahmen. Zur Verfügung stehen:

  • Das Masse-Kugel-Modell von DALTON
  • Das Rosinenkuchen Modell von THOMSON
  • Das RUTHERFORD-Modell (Klassisches Sonnensystem)
  • Das Atommodell von BOHR
  • Die Atomvorstellung von de BROGLIE
  • Das quantenmechanische Modell von SCHRÖDINGER

In allen Fällen kann man sich wieder das Spektrum der emittierten Photonen anschauen und auch die Übergänge im Atom darstellen lassen (Elektronenniveaus auf der rechten Seite).

Aufgabe

Spielen Sie die Vorhersagen der verschiedenen Modell durch und halten Sie jeweils das sich ergebende Emissionsspektrum fest. Vergleichen Sie mit dem Emissionsspektrum des "Realexperiments".