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Helium-Neon-Laser

Grundwissen

  • Neon-Atome sind das laseraktive Medium
  • Am Prozess sind vier Energieniveaus beteiligt - es ist ein "Vier-Niveau-System"
  • Helium-Neon-Laser emittiert rotes Licht der Wellenlänge \(\lambda=633\,\rm{nm}\)

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  • Neon-Atome sind das laseraktive Medium
  • Am Prozess sind vier Energieniveaus beteiligt - es ist ein "Vier-Niveau-System"
  • Helium-Neon-Laser emittiert rotes Licht der Wellenlänge \(\lambda=633\,\rm{nm}\)

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Atomaufbau (Simulation von PhET)

Versuche
Versuche

Resonanzabsorption und Resonanzfluoreszenz bei Molekülen (Simulation von PhET)

Versuche

  • Darstellung der quantenhaften Absorption von Photonen durch Moleküle
  • Darstellung der unterschiedlichen Anregungsformen der Moleküle bis hin zur Ionisation
  • Darstellung der Übereinstimmung der Energie der absorbierten und der emittierten Photonen

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Versuche

  • Darstellung der quantenhaften Absorption von Photonen durch Moleküle
  • Darstellung der unterschiedlichen Anregungsformen der Moleküle bis hin zur Ionisation
  • Darstellung der Übereinstimmung der Energie der absorbierten und der emittierten Photonen

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RUTHERFORD-Streuung (Simulation von PhET)

Versuche
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Ölfleckversuch (Schülerexperiment)

Versuche
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Ausblick
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RÖNTGEN-Computertomographie

Ausblick
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Linearer Potentialtopf - Schrödingergleichung

Ausblick

  • Eine Lösung der zeitabhängigen Schrödigergleichung mit Schulmathematik ist kaum möglich.
  • Die zeitunabhängige, eindimensionale Schrödingergleichung kann am Modell des linearen Potentialtopfs mathematisch hergeleitet werden.
  • Wichtig ist dabei der Einbezug der Randbedingungen.

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  • Eine Lösung der zeitabhängigen Schrödigergleichung mit Schulmathematik ist kaum möglich.
  • Die zeitunabhängige, eindimensionale Schrödingergleichung kann am Modell des linearen Potentialtopfs mathematisch hergeleitet werden.
  • Wichtig ist dabei der Einbezug der Randbedingungen.

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Ausblick
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Atommodell von THOMSON

Ausblick
Ausblick

Spektrum von \(\rm{He^+}\) - PICKERING-Serie

Ausblick
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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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Anwendungen der Laserstrahlung

Ausblick
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Laser-Typen

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Bestimmung der Avogadrozahl an NaCl

Ausblick
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Originalarbeit von MOSELEY

Geschichte
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Wilhelm Conrad RÖNTGEN (1845-1923)

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Auszüge aus der Originalarbeit von J. J. Thomson

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