Animation & Erklärung von BIGS
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HIER erhältlich als Download einer ausführbaren Datei für Windows Termschema-von-Wasserstoff_Quantenspruenge.exe.zip
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Allgemeines zum Termschema des Wasserstoffs (H2)
In Anlehnung an das Bohrsche Atommodell werden die Quantensprünge erläutert. Beginnend bei der Lymann-Serie bis zur Brackett-Serie ist zu sehen, wie durch Energiezufuhr die Wasserstoffelektronen mittels Quantensprung in ein höheres Energieniveau gelangen, sich dort kurz aufhalten können und nach ca. 10-8s unter Abgabe der überschüssigen Energie in Form von Lichtquanten (auch hier wieder mittels eines Quantensprungs) zurück in den Ausgangszustand oder einen energetische tieferen Zustand gelangen.
Weiter unten finden Sie ausführlichere Erklärungen.
(Bitte beachten, dass ist keine rein quantenphysikalische Betrachtung)
Weitere Erklärungen
Lymann-Serie
Zum Leuchten angeregte Wasserstoffatome senden charakteristische Spektren aus. Bei der Anregung gelangt das Elektron des Wasserstoffatoms auf ein höheres Energieniveau. In unserem Fall vom Grundzustand mit der Hauptquantenzahl n=1 bis zum Niveau mit der Hauptquantenzahl n=4. Nach einer mittleren Verweilzeit von ca. für 10-8s kehrt das Elektron in den Ausgangszustand zurück. Dabei wird die überschüssige Energie in Form eines Lichtquants frei.
Die verschiedenen Übergänge führen zu charakteristischen Spektrallinien. Ihre Frequenzen lassen sich ermitteln nach f=R( 1/n2 – 1/m2 ) R=Rydbergkonstante.
Die Linien der Lyman-Serie (n=1) befinden sich im UV-Bereich des Lichtes. m nimmt im dargestellten Beispiel nacheinander die Werte kann 2, 3 und 4 ein.
Balmer-Serie
Zum Leuchten angeregte Wasserstoffatome senden charakteristische Spektren aus. Bei der Anregung gelangt das Elektron des Wasserstoffatoms auf ein höheres Energieniveau. In unserem Fall vom Grundzustand mit der Hauptquantenzahl n=1 bis zum Niveau mit der Hauptquantenzahl n=4. Die sogenannte Balmer-Serie wird sichtbar, wenn sie in einem Zwischenschritt erst auf den angeregten Zustand mit der Hauptquantenzahl n=2 zurückfallen.
Die verschiedenen Übergänge führen zu charakteristischen Spektrallinien. Ihre Frequenzen lassen sich ermitteln nach f=R( 1/n2 – 1/m2 ) R=Rydbergkonstante.
Die Linien der Balmer-Serie (n=2) befinden sich im sichtbaren Bereich des Lichtes. m nimmt im dargestellten Beispiel nacheinander die Werte kann 3, 4, 5, 6 und 7 ein.
Paschen-Serie
Zum Leuchten angeregte Wasserstoffatome senden charakteristische Spektren aus. Bei der Anregung gelangt das Elektron des Wasserstoffatoms auf ein höheres Energieniveau. In unserem Fall vom Grundzustand mit der Hauptquantenzahl n=1 bis zum Niveau mit der Hauptquantenzahl n=7. Die sogenannte Paschen-Serie wird sichtbar, wenn die Elektronen in einem Zwischenschritt erst auf den angeregten Zustand mit der Hauptquantenzahl n=3 zurückfallen.
Die verschiedenen Übergänge führen zu charakteristischen Spektrallinien. Ihre Frequenzen lassen sich ermitteln nach f=R( 1/n2 – 1/m2 ) R=Rydbergkonstante.
Die Linien der Paschen-Serie (n=3) liegen im nahen infraroten Spektralbereich. m nimmt im dargestellten Beispiel nacheinander die Werte kann 4, 5, 6 und 7 ein.
Brackett-Serie
Zum Leuchten angeregte Wasserstoffatome senden charakteristische Spektren aus. Bei der Anregung gelangt das Elektron des Wasserstoffatoms auf ein höheres Energieniveau. In unserem Fall vom Grundzustand mit der Hauptquantenzahl n=1 bis zum Niveau mit der Hauptquantenzahl n=8. Die sogenannte Brackett-Serie wird sichtbar, wenn sie in einem Zwischenschritt erst auf den angeregten Zustand mit der Hauptquantenzahl n=4 zurückfallen.
Die verschiedenen Übergänge führen zu charakteristischen Spektrallinien. Ihre Frequenzen lassen sich ermitteln nach f=R( 1/n2 – 1/m2 ) R=Rydbergkonstante.
Die Linien der Brackett-Serie (n=4) befinden sich im infraroten Bereich des Lichtes. m nimmt im dargestellten Beispiel nacheinander die Werte kann 5, 6, 7 und 8 ein.
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