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Übungsaufgaben
1Stärke oder Grenze?AFB I
Ordnen Sie jede Aussage über das Kastenmodell dem passenden Korb zu.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Stärke des Modells
2Grenze des Modells
Die Trennlinie verläuft nicht zwischen „richtig“ und „falsch“, sondern zwischen Prinzip und Zahlenwert. Alles, was den Mechanismus betrifft — Einsperren erzwingt Quantisierung, enger Topf hebt die Stufen —, trifft das Modell zuverlässig. Alles, was das konkrete Wasserstoffatom betrifft, verfehlt es. Wer diese beiden Ebenen vermischt, hält den Topf entweder für ein Atommodell oder für wertlos. Beides wäre falsch.
2Modellkritik in WortenAFB I
Vervollständigen Sie den Text zur Reichweite des Kastenmodells.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt). Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Der Potenzialtopf erklärt das der Quantisierung: Wer eine Materiewelle einsperrt, erzwingt diskrete Energien. Bei langgestreckten liefert er sogar brauchbare Zahlenwerte. Beim Wasserstoffatom versagt er dagegen, denn der Topf die Stufen nach oben, während das Atom sie . Auch eine feste kennt das Modell nicht, weil seine Wände unendlich hoch sind. Ein Modell beurteilt man deshalb nie pauschal, sondern immer nach seinem .
Der letzte Satz ist der eigentliche Lernstoff dieses Kapitels. „Stimmt das Modell?“ ist keine sinnvolle Frage — sinnvoll ist nur: „Wofür stimmt es?“ Der Topf beantwortet die Prinzipfrage vollständig richtig, die Spektrumsfrage vollständig falsch, und die Farbstofffrage sogar quantitativ brauchbar. Dieselbe Denkweise brauchst du später bei jedem Modell, vom Massenpunkt bis zum idealen Gas.
3Aussagen zu den Grenzen prüfenAFB I
Entscheiden Sie bei jeder Aussage, ob sie stimmt.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Die erste und die vierte Aussage klingen ähnlich harmlos, treffen aber zwei verschiedene Schwächen. Die eine betrifft das Muster der Stufen, die andere ihr Ende. Ein Topf mit unendlich hohen Wänden hat schlicht kein Ende: Man kann n beliebig groß machen, ohne dass das Elektron je frei wird. Genau deshalb kann das Modell weder eine Seriengrenze noch die 13,6 eV des Wasserstoffatoms hervorbringen.