Atomspektren

  • Physik Q3

  • sp, 2017-09-09

Linienspektren

  • anderes Wort für Atomspektren

  • Elementspezifisch!

  • Fingerabdruck eines chemischen Elementes

  • Sichtbar: Spektrallinien des Elementes

Entstehung

  • durch Emission oder

  • Absorption elektromagnetischer Strahlung

  • Auffallend: diskreter Charakter, d. h. scharfe Linien im Spektrum

Balmer 1

  • Versucht 1885 eine mathematische Beschreibung der Linien des H-Atoms

  • Balmer findet eine Beziehung zwischen dem Kehrwert der Wellenlänge und der n.-ten Spektrallinie

  • n: Zähle die Spektrallinien durch beginnend mit 3 (!)

  • Beginne bei rot, d. h. bei der größten Wellenlänge

Balmer 2

  • Balmer-Formel: $$ \frac {1} {\lambda } = R_{\infty} \cdot (\frac {1} {2^2} - \frac {1} {n^2}) $$

mit R: Rydbergkonstante
R = 10 973 731,6 m-1, n ≥ 3

Balmer 3

Fragen:

  • Lässt sich die Balmer-Formel theoretisch herleiten?

  • Lässt sich die Balmer-Formel verallgemeinern?

  • Wo ist der Bezug zur Atomphysik?

Rydberg-Formel

$$ \frac {1} {\lambda } = R_{\infty} \cdot (\frac {1} {m^2} - \frac {1} {n^2}) $$

mit R: Rydbergkonstante
R = 10 973 731,6 m-1, n ≥ m + 1

Termschema

Folgerungen

  • Für 1 ≤ m ≤ 5 gibt es unterschiedliche Linienspektren beim H-Atom

  • Ein Atommodell muss diese Linienspektren erklären!

  • Was bedeuten die 13,6 eV rechts?

Quellen

Ende