Aufgabenblock — AFB I
Diese Übung deckt alle Unterkapitel des Themas „Atomhülle“ ab — von der Quantisierung über den Potenzialtopf und die Spektren bis zum Franck-Hertz-Versuch. Du löst 10 Standardaufgaben der Anforderungsstufe AFB I (Reproduzieren) — also: Formel kennen, Werte einsetzen, ausrechnen. Diese Aufgaben sind die sicheren Punkte in jeder Klausur. Bei jeder Aufgabe gibt es bei Bedarf eine Formel-Erinnerung und eine Lösung. Rechne mit \(h\,c = 1240\,\text{eV⋅nm}\) und gib Dezimalzahlen mit Komma ein.
Für das Wasserstoffatom gilt \(W_n=-\dfrac{13{,}6\,\text{eV}}{n^2}\). Berechne die Energie des Niveaus \(n=3\).
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Das Niveau liegt unter der Ionisierungsgrenze \(W_\infty=0\) — das Elektron ist gebunden.
Ein Elektron fällt im Wasserstoffatom von \(n=3\) auf \(n=2\). Berechne die Energie \(\Delta W\) des abgestrahlten Photons.
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Das ist die Hα-Linie der Balmer-Serie.
An der Seriengrenze der Balmer-Serie fällt ein gerade freies Elektron (\(W=0\)) auf das Niveau \(n=2\). Die Energiedifferenz beträgt \(\Delta W = 3{,}40\,\text{eV}\). Berechne die zugehörige Wellenlänge \(\lambda\).
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Das liegt unterhalb von 380 nm, also im Ultravioletten — die Balmer-Linien häufen sich dort.
Wie war es?
Wie sicher fühlst du dich nach diesen 10 AFB-I-Aufgaben zur Atomhülle?
