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Spektren

Grundwissen

  • Man unterscheidet je nach Art ihrer Entstehung zwischen Emissions- und Absorptionsspektrum.
  • Bei kontinuierlichen Spektren wie von einer Glühlampe gehen die einzelnen Farben im Spektrum fließend ineinander über.
  • Diskrete Emissionsspektren (Linienspektren) bestehen aus einzelnen, voneinander getrennten dünnen Linien. Die Spektrallinien sind charakteristisch für ein Atom bzw. Molekül.
  • Mithilfe von Spektren können Rückschlüsse auf Eigenschaften eines Atoms gezogen werden.

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Grundwissen

  • Man unterscheidet je nach Art ihrer Entstehung zwischen Emissions- und Absorptionsspektrum.
  • Bei kontinuierlichen Spektren wie von einer Glühlampe gehen die einzelnen Farben im Spektrum fließend ineinander über.
  • Diskrete Emissionsspektren (Linienspektren) bestehen aus einzelnen, voneinander getrennten dünnen Linien. Die Spektrallinien sind charakteristisch für ein Atom bzw. Molekül.
  • Mithilfe von Spektren können Rückschlüsse auf Eigenschaften eines Atoms gezogen werden.

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Atommodell von BOHR

Grundwissen

  • BOHR versucht die die zentralen Probleme des Rutherford-Modells (Stabilität und quantenhafte Emission und Absorption) mit drei Postulaten zu lösen.
  • Die mit den drei Postulaten verbundene Vorstellung um den Kern kreisender Elektronen ist jedoch nicht haltbar!

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  • BOHR versucht die die zentralen Probleme des Rutherford-Modells (Stabilität und quantenhafte Emission und Absorption) mit drei Postulaten zu lösen.
  • Die mit den drei Postulaten verbundene Vorstellung um den Kern kreisender Elektronen ist jedoch nicht haltbar!

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Gesetz von MOSELEY

Grundwissen

  • Das Gesetz von MOSELEY beschreibt einen Zusammenhang zwischen der Wellenlänge der \(K_{\alpha}\)-Strahlung und der Ordnungszahl \(Z\) des Anodenmaterials.
  • Das Gesetz von MOSELEY lautet \(\frac{1}{{{\lambda _{{K_{\alpha}}}}}} = {\left( {Z - 1} \right)^2} \cdot {R_\infty } \cdot \frac{3}{4}\)

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  • Das Gesetz von MOSELEY beschreibt einen Zusammenhang zwischen der Wellenlänge der \(K_{\alpha}\)-Strahlung und der Ordnungszahl \(Z\) des Anodenmaterials.
  • Das Gesetz von MOSELEY lautet \(\frac{1}{{{\lambda _{{K_{\alpha}}}}}} = {\left( {Z - 1} \right)^2} \cdot {R_\infty } \cdot \frac{3}{4}\)

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Bestimmung der AVOGADRO-Konstante durch RÖNTGEN-Spektroskopie

Grundwissen

  • Kennst du die Dichte, die Struktur und den Aufbau (Netzebenenabstand) eines Kristalls, so kannst du die AVOGADRO-Konstante bestimmen
  • Den Netzebenenabstand eines Einkristalls bestimmt man mittels RÖNTGEN-Spektroskopie
  • Die Elementarzelle eines einfachen kubischen Einkristalls ist ein Würfel. Jeder Elementarzelle wird hier genau ein Teilchen zugeordnet.

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  • Kennst du die Dichte, die Struktur und den Aufbau (Netzebenenabstand) eines Kristalls, so kannst du die AVOGADRO-Konstante bestimmen
  • Den Netzebenenabstand eines Einkristalls bestimmt man mittels RÖNTGEN-Spektroskopie
  • Die Elementarzelle eines einfachen kubischen Einkristalls ist ein Würfel. Jeder Elementarzelle wird hier genau ein Teilchen zugeordnet.

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Atomare Größen

Grundwissen

  • Die absolute Atommasse \(m_{\rm{A}}\left(X\right)\) ist die Masse eines Atoms in \(\rm{kg}\).
  • Die Atomare Masseneinheit u hat den Wert \(1{,}66054 \cdot {10^{ - 27}}\,\rm{kg}\).
  • \(1\,\rm{mol}\) eines Stoffes besteht aus \(6{,}02214 \cdot {{10}^{23}}\) Einzelteilchen.
  • Die AVOGADRO-Konstante \(N_A\) beträgt \(6{,}02214\cdot 10^{23}\,\rm{mol}^{-1}\).

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  • Die absolute Atommasse \(m_{\rm{A}}\left(X\right)\) ist die Masse eines Atoms in \(\rm{kg}\).
  • Die Atomare Masseneinheit u hat den Wert \(1{,}66054 \cdot {10^{ - 27}}\,\rm{kg}\).
  • \(1\,\rm{mol}\) eines Stoffes besteht aus \(6{,}02214 \cdot {{10}^{23}}\) Einzelteilchen.
  • Die AVOGADRO-Konstante \(N_A\) beträgt \(6{,}02214\cdot 10^{23}\,\rm{mol}^{-1}\).

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Bremsstrahlung

Grundwissen

  • In der Anode der Röntgenröhre werden die auftreffenden schnellen Elektronen stark abgebremst. Dabei entsteht die Bremsstrahlung.
  • Die Elektronen werden im Anodenmaterial je nach Abstand zu einem Kern unterschiedlich stark beschleunigt, entsprechend enthält das Spektrum der Bremsstrahlung alle Photonenenergien bis zum Höchstwert.
  • Die Bremsstrahlung einer Röntgenröhre ist ein kontinuierliches Spektrum. Die maximale Photonenenergie bzw. die untere Grenzwellenlänge der Photonen wird dabei von der Beschleunigungsspannung bestimmt.

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  • In der Anode der Röntgenröhre werden die auftreffenden schnellen Elektronen stark abgebremst. Dabei entsteht die Bremsstrahlung.
  • Die Elektronen werden im Anodenmaterial je nach Abstand zu einem Kern unterschiedlich stark beschleunigt, entsprechend enthält das Spektrum der Bremsstrahlung alle Photonenenergien bis zum Höchstwert.
  • Die Bremsstrahlung einer Röntgenröhre ist ein kontinuierliches Spektrum. Die maximale Photonenenergie bzw. die untere Grenzwellenlänge der Photonen wird dabei von der Beschleunigungsspannung bestimmt.

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Periodentafel der Elemente

Grundwissen

  • Die Struktur im Periodensystem der Elemente legen Beobachtungen hinsichtlich der Ionisierungsenergie und des Molvolumens nahe.
  • Die Anordnung der Elemente im Periodensystem erfolgt nach ihrer Ordnungszahl (Kernladungszahl) \(Z\).

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  • Die Struktur im Periodensystem der Elemente legen Beobachtungen hinsichtlich der Ionisierungsenergie und des Molvolumens nahe.
  • Die Anordnung der Elemente im Periodensystem erfolgt nach ihrer Ordnungszahl (Kernladungszahl) \(Z\).

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Atomaufbau

Grundwissen

  • Modelle über den Atomaufbau haben sich ständig weiterentwickelt.
  • Ein Atom besteht aus einem sehr kleinen Atomkern und einer Hülle.
  • Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen. In der Atomhülle halten sich die Elektronen auf.
  • Protonen und Neutronen bestehen wiederum jeweils aus drei Quarks.

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  • Modelle über den Atomaufbau haben sich ständig weiterentwickelt.
  • Ein Atom besteht aus einem sehr kleinen Atomkern und einer Hülle.
  • Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen. In der Atomhülle halten sich die Elektronen auf.
  • Protonen und Neutronen bestehen wiederum jeweils aus drei Quarks.

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Linearer Potentialtopf

Grundwissen

  • Im Modell des eindimensionalen linearen unendlichen Potentialtopfs ist die potentielle Energie eines Teilchens im Topf Null, an den Rändern unendlich groß.
  • Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Teilchens am Topfrand ist Null. Die Eigenschwingungen des Teilchens im Potentialtopf sind daher analog zu stehenden Seilwellen an festen Enden.
  • Mit der Beziehung \(\lambda=\frac{h}{p}\) ergibt sich die Gesamtenergie des Teilchens im Potentialtopf zu \({E_{\rm{ges}}} = \frac{{{h^2}}}{{8 \cdot m \cdot {a^2}}} \cdot {n^2}\)
  • Mit \(n\in \left\{ {1\;;\;2\;;\;3\;;\;...} \right\}\) erhält man die verschiedenen Energieniveaus des Elektrons im Potentialtopf.

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  • Im Modell des eindimensionalen linearen unendlichen Potentialtopfs ist die potentielle Energie eines Teilchens im Topf Null, an den Rändern unendlich groß.
  • Die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Teilchens am Topfrand ist Null. Die Eigenschwingungen des Teilchens im Potentialtopf sind daher analog zu stehenden Seilwellen an festen Enden.
  • Mit der Beziehung \(\lambda=\frac{h}{p}\) ergibt sich die Gesamtenergie des Teilchens im Potentialtopf zu \({E_{\rm{ges}}} = \frac{{{h^2}}}{{8 \cdot m \cdot {a^2}}} \cdot {n^2}\)
  • Mit \(n\in \left\{ {1\;;\;2\;;\;3\;;\;...} \right\}\) erhält man die verschiedenen Energieniveaus des Elektrons im Potentialtopf.

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Charakteristische RÖNTGEN-Strahlung

Grundwissen

  • Im kontinuierlichen Röntgenspektrum können charakteristische Linien identifiziert werden, die sog. charakteristische Röntgenstrahlung.
  • Ursache sind Übergänge von Elektronen zwischen spezifischen energetischen Elektronenschalen (K-Schale, L-Schale, M-Schale,...).
  • Die Kα-Linie ist in charakteristischen Röntgenspektren besonders stark ausgeprägt und die Lage der Linie im kontinuierlichen Spektrum stoffspezifisch.

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  • Im kontinuierlichen Röntgenspektrum können charakteristische Linien identifiziert werden, die sog. charakteristische Röntgenstrahlung.
  • Ursache sind Übergänge von Elektronen zwischen spezifischen energetischen Elektronenschalen (K-Schale, L-Schale, M-Schale,...).
  • Die Kα-Linie ist in charakteristischen Röntgenspektren besonders stark ausgeprägt und die Lage der Linie im kontinuierlichen Spektrum stoffspezifisch.

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Energiestufen im Atom

Grundwissen

  • Atome können nur Zustände mit ganz bestimmten, diskreten Energiezuständen annehmen.
  • Entsprechend haben die von einem Atom ausgesendeten Photonen jeweils genau die Energie, die zwischen zwei solchen diskreten Energieniveaus des Atoms liegt.
  • Um ein Atom anzuregen, benötigt es ebenfalls exakt einen solchen "passenden" Energiebetrag.
  • Das Auftreten von Linienspektren kann durch diskrete Energieniveaus erklärt werden.

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  • Atome können nur Zustände mit ganz bestimmten, diskreten Energiezuständen annehmen.
  • Entsprechend haben die von einem Atom ausgesendeten Photonen jeweils genau die Energie, die zwischen zwei solchen diskreten Energieniveaus des Atoms liegt.
  • Um ein Atom anzuregen, benötigt es ebenfalls exakt einen solchen "passenden" Energiebetrag.
  • Das Auftreten von Linienspektren kann durch diskrete Energieniveaus erklärt werden.

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Klassische Röntgenaufnahmen

Grundwissen

  • Röntgenstrahlen bzw. Röntgenbilder sind in der Medizin wichtige Diagnosewerkzeuge.
  • Dabei wird ausgenutzt, dass unterschiedliches Gewebe und Knochen die Röntgenstrahlung unterschiedlich stark absorbieren (schwächen).
  • Moderne digitale Röntgengeräte senken die durch eine Röntgenaufnahme verursachte Strahlenbelastung stark.

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  • Röntgenstrahlen bzw. Röntgenbilder sind in der Medizin wichtige Diagnosewerkzeuge.
  • Dabei wird ausgenutzt, dass unterschiedliches Gewebe und Knochen die Röntgenstrahlung unterschiedlich stark absorbieren (schwächen).
  • Moderne digitale Röntgengeräte senken die durch eine Röntgenaufnahme verursachte Strahlenbelastung stark.

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Wahrscheinlichkeitsverteilungen beim H-Atom

Grundwissen

  • Die Wahrscheinlichkeitsverteilung kann mit verschiedenen Darstellungsformen visualisiert werden.

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  • Die Wahrscheinlichkeitsverteilung kann mit verschiedenen Darstellungsformen visualisiert werden.

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Warum ist der Laser wichtig für uns?

Grundwissen

  • Laser kommen in verschiedensten Lebensbereichen zum Einsatz: von der Medizin, über die Datenübertragung im Internet bis hin zur Messwertgewinnung für die Wettervorhersage.

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  • Laser kommen in verschiedensten Lebensbereichen zum Einsatz: von der Medizin, über die Datenübertragung im Internet bis hin zur Messwertgewinnung für die Wettervorhersage.

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Bestandteile eines Lasers

Grundwissen

  • Laser habe drei zentrale Bestandteile: das Lasermedium, die Pumpe und den Resonator.
  • Die Pumpe bringt Energie ins System und sorgt für eine Besetzungsinversion im Lasermedium.
  • Der Resonator, eine Anordnung aus zwei parallelen Spiegeln, verstärkt den Laserstrahl und richtet ihn aus.

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  • Laser habe drei zentrale Bestandteile: das Lasermedium, die Pumpe und den Resonator.
  • Die Pumpe bringt Energie ins System und sorgt für eine Besetzungsinversion im Lasermedium.
  • Der Resonator, eine Anordnung aus zwei parallelen Spiegeln, verstärkt den Laserstrahl und richtet ihn aus.

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Stimulierte (induzierte) Emission

Grundwissen

  • Laser nutzen den Effekt der stimulierte (induzierten) Emission.
  • Dabei stimuliert ein Photon ein passend angeregtes Atom dazu, ein Photon zu emittieren.
  • Dieses Photon besitzt die gleiche Energie, die gleiche Schwingungsphase, die gleiche Bewegungsrichtung und die gleiche Polarisation wie das auslösende Photon.

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  • Laser nutzen den Effekt der stimulierte (induzierten) Emission.
  • Dabei stimuliert ein Photon ein passend angeregtes Atom dazu, ein Photon zu emittieren.
  • Dieses Photon besitzt die gleiche Energie, die gleiche Schwingungsphase, die gleiche Bewegungsrichtung und die gleiche Polarisation wie das auslösende Photon.

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Eigenschaften der Laserstrahlung

Grundwissen

  • Laserlicht ist monofrequent und linear polarisiert.
  • Laserlicht besitzt nur eine sehr geringe Divergenz, ein Laserbündel weitet sich also nur sehr wenig auf.
  • Mit Laserlicht können hohe Leistungsdichten im Fokus erreicht werden.

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  • Laserlicht ist monofrequent und linear polarisiert.
  • Laserlicht besitzt nur eine sehr geringe Divergenz, ein Laserbündel weitet sich also nur sehr wenig auf.
  • Mit Laserlicht können hohe Leistungsdichten im Fokus erreicht werden.

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Lasermedien

Grundwissen

  • In Lasermedien muss eine Besetzungsinversion erzeugt werden, dies ist bei Medien mit nur zwei Energiezuständen nicht möglich.
  • Lasermedien besitzen daher mehr als zwei Energiezustände.
  • Dabei ist ein angeregter Energiezustand, der nicht der höchste ist, metastabil, also langlebig. Eine Besetzungsinversion wird möglich.

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  • In Lasermedien muss eine Besetzungsinversion erzeugt werden, dies ist bei Medien mit nur zwei Energiezuständen nicht möglich.
  • Lasermedien besitzen daher mehr als zwei Energiezustände.
  • Dabei ist ein angeregter Energiezustand, der nicht der höchste ist, metastabil, also langlebig. Eine Besetzungsinversion wird möglich.

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Streuversuch und Atommodell von RUTHERFORD

Grundwissen

  • Im RUTHERFORDschen Streuversuch wird eine dünne Metallfolie mit \(\alpha\)-Teilchen (positiv geladen) beschossen.
  • Entgegen den Erwartungen werden einige wenige \(\alpha\)-Teilchen von der Folie sogar zurückgestreut.
  • Das Modell von RUTHERFORD führt den sehr kleinen, positiv geladenen Atomkern ein, in dem fast die gesamte Masse des Atoms vereinigt ist.
  • Das Modell kann nicht erklären, warum die Elektronen nicht in den Kern stürzen und wie diskrete Spektrallinien zustande kommen.

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  • Im RUTHERFORDschen Streuversuch wird eine dünne Metallfolie mit \(\alpha\)-Teilchen (positiv geladen) beschossen.
  • Entgegen den Erwartungen werden einige wenige \(\alpha\)-Teilchen von der Folie sogar zurückgestreut.
  • Das Modell von RUTHERFORD führt den sehr kleinen, positiv geladenen Atomkern ein, in dem fast die gesamte Masse des Atoms vereinigt ist.
  • Das Modell kann nicht erklären, warum die Elektronen nicht in den Kern stürzen und wie diskrete Spektrallinien zustande kommen.

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Energieaufnahme von Atomen durch Absorption von Photonen

Grundwissen

  • Atome können von einem niedrigeren in einen höheren Energiezustand gelangen, indem sie Photonen absorbieren.
  • Die Energie des Photons muss aber exakt gleich der Energiedifferenz der verschiedenen Energiezustände sein: \({E_{{\rm{Ph}}}} = {E_m} - {E_n}\).
  • Nach der Absorption ist das Photon komplett vernichtet.

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  • Atome können von einem niedrigeren in einen höheren Energiezustand gelangen, indem sie Photonen absorbieren.
  • Die Energie des Photons muss aber exakt gleich der Energiedifferenz der verschiedenen Energiezustände sein: \({E_{{\rm{Ph}}}} = {E_m} - {E_n}\).
  • Nach der Absorption ist das Photon komplett vernichtet.

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Energieaufnahme von Atomen durch Stöße

Grundwissen

  • Atome können auch durch Stöße mit anderen Atomen oder Elektronen angeregt werden.
  • Je nach Energie des Elektrons, das mit einem Atom stößt, kann der Stoß elastisch, vollkommen unelastisch oder teilweise unelastisch sein.
  • Ist der Energieübertrag durch den Stoß größer als die Ionisationsenergie des Atoms, so wird es ionisiert (Stoßionisation).

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  • Atome können auch durch Stöße mit anderen Atomen oder Elektronen angeregt werden.
  • Je nach Energie des Elektrons, das mit einem Atom stößt, kann der Stoß elastisch, vollkommen unelastisch oder teilweise unelastisch sein.
  • Ist der Energieübertrag durch den Stoß größer als die Ionisationsenergie des Atoms, so wird es ionisiert (Stoßionisation).

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Energieabgabe von Atomen durch Emission von Photonen

Grundwissen

  • Linienspektren sind die Folge davon, dass Atome nur diskrete (bestimme) Energieniveaus annehmen können.
  • Die Photonen, die von einem Atom ausgesendet werden, besitzen gerade die Energie, die zwischen zwei Energieniveaus des Atoms liegt.
  • Wenn sich benachbarte Atome stark beeinflussen (z.B. bei hohem Druck), erfolgt eine Verbreiterung des Linienspektrums bis hin zu einem kontinuierlichen Spektrum.

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  • Linienspektren sind die Folge davon, dass Atome nur diskrete (bestimme) Energieniveaus annehmen können.
  • Die Photonen, die von einem Atom ausgesendet werden, besitzen gerade die Energie, die zwischen zwei Energieniveaus des Atoms liegt.
  • Wenn sich benachbarte Atome stark beeinflussen (z.B. bei hohem Druck), erfolgt eine Verbreiterung des Linienspektrums bis hin zu einem kontinuierlichen Spektrum.

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Wasserstoff und verwandte Atome

Grundwissen

  • Die Energiezustände des Wasserstoffatoms sind \({E_n} =  - 13{,}6\,{\rm{eV}} \cdot \frac{1}{{{n^2}}}\;;\;n \in \left\{ {1\;;\;2\;;\;3 \;;\;...} \right\}\)
  • Damit können auch die Wellenlängen \(\lambda\) der bei Wasserstoffübergängen möglichen Photonen berechnet werden.
  • RYDBERG-Zustände aller Atomarten entsprechen den einfachen Verhältnissen beim Wasserstoffatom.

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  • Die Energiezustände des Wasserstoffatoms sind \({E_n} =  - 13{,}6\,{\rm{eV}} \cdot \frac{1}{{{n^2}}}\;;\;n \in \left\{ {1\;;\;2\;;\;3 \;;\;...} \right\}\)
  • Damit können auch die Wellenlängen \(\lambda\) der bei Wasserstoffübergängen möglichen Photonen berechnet werden.
  • RYDBERG-Zustände aller Atomarten entsprechen den einfachen Verhältnissen beim Wasserstoffatom.

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Erzeugung von RÖNTGEN-Strahlung

Grundwissen

  • In RÖNTGEN-Röhren werden Elektronen stark beschleunigt und treffen dann auf eine Anode aus Metall.
  • Die Beschleunigungsspannungen betragen meist zwischen \(1\,\rm{kV}\) und \(100\,\rm{kV}\).
  • Beim Abbremsen der Elektronen im Anodenmaterial entsteht RÖNTGEN-Strahlung (Bremsstrahlung und Charakteristische Strahlung) und Wärme.
  • Die Wellenlänge von RÖNTGEN-Strahlung liegt etwa zwischen \(1\,\rm{nm}\) und \(1\,\rm{pm}\).

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  • In RÖNTGEN-Röhren werden Elektronen stark beschleunigt und treffen dann auf eine Anode aus Metall.
  • Die Beschleunigungsspannungen betragen meist zwischen \(1\,\rm{kV}\) und \(100\,\rm{kV}\).
  • Beim Abbremsen der Elektronen im Anodenmaterial entsteht RÖNTGEN-Strahlung (Bremsstrahlung und Charakteristische Strahlung) und Wärme.
  • Die Wellenlänge von RÖNTGEN-Strahlung liegt etwa zwischen \(1\,\rm{nm}\) und \(1\,\rm{pm}\).

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Exotische Atome

Grundwissen

  • Bei exotischen Atomen ist mindestens eines der beteiligten Teilchen kein gewöhnliches Atom-Bestandteil.
  • Beispiele für exotische Atome sind Myonische Atome oder Antimaterie wie Antiwasserstoff.

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  • Bei exotischen Atomen ist mindestens eines der beteiligten Teilchen kein gewöhnliches Atom-Bestandteil.
  • Beispiele für exotische Atome sind Myonische Atome oder Antimaterie wie Antiwasserstoff.

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RYDBERG-Atome

Grundwissen

  • RYDBERG-Atome sind Atome in sehr hohen Anregungszuständen.
  • Die Theorie von Bohr kann sehr gut auf RYDBERG-Atome angewendet werden.

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  • RYDBERG-Atome sind Atome in sehr hohen Anregungszuständen.
  • Die Theorie von Bohr kann sehr gut auf RYDBERG-Atome angewendet werden.

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Energiezustände im BOHRschen Atommodell

Grundwissen

  • Durch die Quantenbedingung von BOHR kann die Energie eines Atoms nur bestimmte Werte annehmen.
  • Die Energie, um Wasserstoff aus dem Grundzustand heraus zu ionisieren beträgt \(13{,}6\,\rm{eV}\) (Ionisierungsenergie).
  • Die Gesamtenergie eines Elektrons im Wasserstoffatom gilt \({E_{{\rm{ges}}{\rm{,n}}}} = - R_{\infty} \cdot h \cdot c \cdot \frac{1}{{{n^2}}}\), wobei \(R_{\infty}\) die Rydberg-Konstante ist.

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  • Durch die Quantenbedingung von BOHR kann die Energie eines Atoms nur bestimmte Werte annehmen.
  • Die Energie, um Wasserstoff aus dem Grundzustand heraus zu ionisieren beträgt \(13{,}6\,\rm{eV}\) (Ionisierungsenergie).
  • Die Gesamtenergie eines Elektrons im Wasserstoffatom gilt \({E_{{\rm{ges}}{\rm{,n}}}} = - R_{\infty} \cdot h \cdot c \cdot \frac{1}{{{n^2}}}\), wobei \(R_{\infty}\) die Rydberg-Konstante ist.

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Quantenmechanische Systematisierung des Periodensystems

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  • Die Zustände der gebundenen Elektronen eines Atoms werden mit den Quantenzahlen beschrieben.
  • Es gibt vier unterschiedliche Quantenzahlen: Hauptquantenzahl \(n\), Nebenquantenzahl \(l\), magnetische Quantenzahl \(m\) und Spin-Quantenzahl \(s\).
  • Das PAULI-Prinzip besagt, dass in einem Atom niemals zwei Elektronen in allen vier Quantenzahlen übereinstimmen können.

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  • Die Zustände der gebundenen Elektronen eines Atoms werden mit den Quantenzahlen beschrieben.
  • Es gibt vier unterschiedliche Quantenzahlen: Hauptquantenzahl \(n\), Nebenquantenzahl \(l\), magnetische Quantenzahl \(m\) und Spin-Quantenzahl \(s\).
  • Das PAULI-Prinzip besagt, dass in einem Atom niemals zwei Elektronen in allen vier Quantenzahlen übereinstimmen können.

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Atomdurchmesser aus dem Ölfleckversuch

Grundwissen

  • Beim Ölfleckversuch wird aus einer makroskopischen Beobachtung auf eine mikroskopische Eigenschaft geschlossen.
  • Der Durchmesser eines Atoms liegt in der Größenordnung von \(10^{-10}\,\rm{m}\).

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  • Beim Ölfleckversuch wird aus einer makroskopischen Beobachtung auf eine mikroskopische Eigenschaft geschlossen.
  • Der Durchmesser eines Atoms liegt in der Größenordnung von \(10^{-10}\,\rm{m}\).

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