Die Atomvorstellung von den Griechen bis zum ... - Julius Plenz

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

4.4 Das Wasserstoffspektrum 10 Das Elektron umkreist den Kern nach dieser Berechnung also auf der innersten Bahn mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 2200 Kilometern pro Sekunde. 4.4 Das Wasserstoffspektrum Laut des zweiten Postulats muss bei Anhebung eines Elektrons von der innersten r1-Bahn auf die r2-Bahn eine gewisse Energie ∆We zugeführt werden. Diese Energie erhält man, indem man über die elektrostatische Anziehungskraft Fe integriert 5 : ∆We = r2 r1 e2 dr 4πε0r2 Nach dem Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung gilt nun: ∆We = e2 4πε0 r2 r1 r −2 dr = e2 4πε0 1 r1 − 1 r2 Wird nun für r 1/2 die Gleichung (5) eingesetzt und vereinfach, ergibt sich: ∆We = me4 4πε2 0h2 1 n2 − 1 1 n2 2 Dadurch aber, dass das Elektron auf einer Bahn gehoben wird, die weiter außen liegt, und nach (4) auch eine geringere Geschwindigkeit hat, wird eine gewisse kinetische Energie frei: ∆Wkin = 1 2 m∆v2 = 1 2 m(v2 1 − v 2 2) = me4 8πε2 0h2 1 n2 − 1 1 n2 2 ∆Wkin entspricht genau der Hälfte der Coulombschen Anziehungskraft. Um ein Elektron also von der r1- auf die r2-Bahn zu heben, wird folgende Gesamtenergie benötigt: ∆W = ∆We − ∆Wkin = me4 4πε2 0h2 1 n2 − 1 1 n2 2 Die Energiezu- bzw. Abnahme des Atoms geschieht durch Absorption bzw. Emission eines Lichtquantes, dessen Energie sich laut dem Grundsatz der Quantentheorie zu ∆W = hf ergibt. Es gilt also: ∆W = hf = me4 4πε2 0h2 1 n2 − 1 1 n2 2 Also gilt für die Frequenz die folgende Beziehung: f = me4 4πε2 0h3 1 n2 1 − 1 n2 1 = fR 2 n2 1 − 1 n2 2 5 Integriert man über eine Kraft nach einer Länge, so hat das Integral die Einheit N·m = J, also Energie (6)
4.5 Probleme 11 Für n1 = 2 ergibt dies genau die Gleichung, die BALMER induktiv bestimmt hatte. BOHR konnte durch diese Gleichung als erster Physiker überhaupt die (schon empirisch beobachtete) RYDBERG- Konstante fR auf bereits bekannte Naturkonstanten zurückführen. 4.5 Probleme Zwar konnten mit dem Bohrschen Atommodell die Spektralabsorptionslinien sowie der Franck- Hertz-Versuch erklärt werden, außerdem errechnete BOHR einen sehr guten Näherungswert für die Größe von Wasserstoffatomen. Allerdings scheitert das Bohrsche Atommodell schon bei der Vorhersage der Spektren für Atome mit mehr als einem Elektron, sowie bei der Erklärung chemischer Bindungen. Außerdem verletzt die Vorstellung eines Elektrons, das sich auf einer so kleinen, aber dennoch definierten Bahn bewegt die von HEISENBERG 1927 formulierte Unschärferelation. 5 Quellen [1] WIKIPEDIA DEUTSCHLAND: Atommodelle – Daltons Atomhypothese. http: //de.wikipedia.org/wiki/Daltons_Atomhypothese#Daltons_ Atomhypothese_.281803.29. [2] J. J. THOMSON: On the Structure of the Atom: an Investigation of the Stability and Periods of Oscillation of a number of Corpuscles arranged at equal intervals around the Circumference of a Circle; with Application of the Results to the Theory of Atomic Structure. http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph12/umwelt_ technik/10atom_thom/originalarb.htm, 1904. [3] MARTIN ABART: Facharbeit: Der Start der atomaren Forschung: Rutherfords Atommodell. http://pluslucis.univie.ac.at/FBA/FBA99/Abart/AbschnittA.htm. [4] WILHELM SCHRAML: Atomphysik. Bayrischer Schulbuchverlag, München, 1974. ISBN: 3- 7627-3049-0. [5] PROF. FRIEDRICH DORN, PROF. DR. FRANZ BADER: Physik: Oberstufe. Schroedel Schulbuchverlag GmbH, Hannover, 1977. ISBN: 3-507-86158-5. [6] GERD BOYSEN, DR. HARRI HEISE, DR. JOACHIM LICHTENBERGER, HARALD SCHEPERS, DR. HANS-JOACHIM SCHLICHTING: Oberstufe Physik – Band 2. Cornelsen Verlag, Berlin, 1998. ISBN: 3-464-03439-9. [7] DEPT. PHYSIK, UNI MÜNCHEN: Atommodell von Thomson. http://leifi.physik. uni-muenchen.de/web_ph12/umwelt_technik/10atom_thom/atom_thom. htm. [8] Rutherford’scher Streuungsversuch im Chadwick-Aufbau. http://www.fabianriek. com/pdf/04_protokoll.pdf. [9] WAS IST WAS?: Joseph John Thomson – der Entdecker des Elektrons.
Seite 1 und 2: Die Atomvorstellung von den Grieche
Seite 3 und 4: 1.2 Mittelalter 3 Stoff nicht zu et
Seite 5 und 6: 2.3 Stärken und Schwächen 5 Abb.
Seite 7 und 8: 3.3 Stärken und Schwächen 7 3.3 S
Seite 9: 4.3 Berechnungen 9 Der Umfang der B

Die Atomvorstellung von den Griechen bis zum ... - Julius Plenz

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?