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Übungsaufgaben
1Übergänge den Serien zuordnenAFB I
Ordnen Sie jeden Übergang der Serie zu, zu der seine Spektrallinie gehört.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Lyman-Serie (Ziel n = 1)
2Balmer-Serie (Ziel n = 2)
3Paschen-Serie (Ziel n = 3)
Entscheidend ist immer die zweite Zahl, also das Zielniveau des Sprungs. Der Übergang 7 → 2 gehört genauso zur Balmer-Serie wie 3 → 2, obwohl er von viel weiter oben startet. Der häufigste Fehler ist, die Serie am Startniveau abzulesen — dann landen 4 → 3 und 4 → 2 fälschlich im selben Korb, obwohl der eine im Infrarot und der andere im Sichtbaren liegt.
2Das Energieniveauschema in WortenAFB I
Vervollständigen Sie den Text zum Aufbau des Schemas.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt). Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Alle Energieniveaus des Wasserstoffatoms sind , denn das Elektron ist gebunden. Das tiefste Niveau mit n = 1 heißt . Bei W = ist das Elektron gerade frei, das Atom also ionisiert. Nach oben rücken die Stufen immer zusammen. Fällt ein Elektron auf ein tieferes Niveau, steckt die frei werdende Energie vollständig in einem . Alle Linien mit demselben unteren Niveau bilden eine .
Die beiden Vorzeichenaussagen tragen die ganze Logik: Das Minuszeichen bedeutet „gebunden“, und die Null ist keine beliebige Marke, sondern genau die Ionisationsschwelle. Weil Wn = −13,6 eV/n² für große n gegen null strebt, drängen sich die oberen Stufen dicht unter dieser Schwelle — deshalb häufen sich die Linien einer Serie zu ihrer Seriengrenze hin.
3Aussagen zum Schema 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 vierte Aussage ist die gefährlichste, weil „mehr Energie“ im Alltag gern mit „mehr von allem“ gleichgesetzt wird. In λ = 1240 eV·nm / ΔW steht ΔW aber im Nenner. Wer das im Kopf behält, sieht sofort, warum die riesigen Sprünge der Lyman-Serie im kurzwelligen UV landen und die winzigen Sprünge der Paschen-Serie im langwelligen Infrarot.