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UV-Licht durch kalten Wasserstoff
AFBIn einem Forschungslabor wird UV-Licht durch ein Rohr mit kaltem Wasserstoffgas geschickt. Bei Zimmertemperatur befinden sich praktisch alle Atome im Grundzustand. M1 zeigt das Energieniveauschema des Wasserstoffatoms. Rechne mit \(h\,c=1240\,\mathrm{eV\cdot nm}\).
M1Energieniveaus des Wasserstoffatoms
- Lies aus M1 die Energien der Niveaus \(n=1\) und \(n=3\) ab.Tipp a)
Die Werte stehen rechts neben den Niveaulinien; achte auf das Vorzeichen.
- Gib die Energie an, die ein Photon mindestens haben muss, um ein Wasserstoffatom im Grundzustand zu ionisieren.Tipp b)
Ionisiert ist das Atom, wenn das Elektron die Grenze \(W=0\) erreicht.
- Nenne die Bedingung, unter der ein Photon unterhalb dieser Energie von einem Atom im Grundzustand absorbiert wird.Tipp c)
Die Bedingung heißt Resonanzbedingung. Sie vergleicht die Photonenenergie mit einer Größe des Atoms.
- Berechne die Wellenlänge des Photons, das ein Atom im Grundzustand auf das Niveau \(n=3\) hebt.Tipp d)
Bilde \(\Delta W=W_3-W_1\) und rechne mit \(\lambda=\dfrac{h\,c}{\Delta W}\) um.
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Blei im Brunnenwasser
AFB3
Fraunhofer-Linien im Sonnenspektrum
AFB4
Eine Linie ohne Element
AFB5