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Rotes Leuchten einer Neonreklame
AFBEine Leuchtreklame enthält eine Glasröhre mit Neon bei geringem Druck. Durch Elektronenstöße werden die Neonatome angeregt; sie leuchten anschließend rot. M1 zeigt ein vereinfachtes Energieniveauschema des Neonatoms mit vier Niveaus. Rechne mit \(h\,c=1240\,\mathrm{eV\cdot nm}\).
M1Vereinfachtes Niveauschema von Neon
- Lies aus M1 die Energien des Niveaus 1 und des Niveaus 3 ab.Tipp a)
Die Werte stehen rechts neben den Niveaulinien. Achte auf das Vorzeichen.
- Gib die Energie an, die einem Neonatom im Niveau 1 mindestens zugeführt werden muss, damit es ionisiert wird.Tipp b)
Ionisiert ist das Atom, sobald das Elektron die Ionisierungsgrenze \(W=0\) erreicht.
- Nenne die Fachbegriffe für das Niveau 1 und für die Niveaus 2 bis 4.Tipp c)
Ein Niveau ist der tiefste mögliche Zustand, die anderen erreicht das Elektron nur nach Energiezufuhr.
- Berechne die Energie und die Wellenlänge des Photons, das beim Übergang von Niveau 3 auf Niveau 2 ausgesandt wird.Tipp d)
Das Photon trägt genau die Differenz der beiden Niveauenergien. Setzt du \(\Delta W\) in eV ein, kommt \(\lambda\) direkt in nm heraus.
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Lyman-Licht aus der Erdatmosphäre
AFB3
Licht aus einer Wasserstoff-Gasentladungsröhre
AFB4
Drei Linien eines unbekannten Gases
AFB5