Atomphysik

DajosWorld · Anmeldungsdatum: 23.11.2009 Beiträge: 18

Rydberg-Atome haben ein äußeres Elektron in einem sehr hoch angeregten Zustand (n~40 und höher). Diese Zustände sind für die Untersuchung des Übergangs vom quantenmechanischen zum klassischen Verhalten nützlich. Sie zeichnen sich weiterhin durch eine lange Lebensdauer aus. Nehmen Sie n=50 für ein Wasserstoffatom nach dem Bohr´schen Atommodell.
a) Wie hoch ist die Ionisierungsenergie des Atoms in diesem Zustand?
b) Wie groß ist der Energieunterschied (in eV) zwischen diesem Zustand und n=49?
c) Wie groß ist die Wellenlänge eines Photons, das beim Übergang zwischen diesen beiden Zuständen abgegeben würde?
d) Wie groß ist das Atom im Zustand n=50?

Dafür würde es in einer Klausur 6 Punkte geben.
Ich habe keine Ahnung, kann mir wer helfen?

Steel93 · Anmeldungsdatum: 30.03.2009 Beiträge: 166

Welche Gleichung ist denn für die Aufgabenteile a) bis c) wichtig, wenn es mit Ioniesierungsenergien zu tun hat?

DajosWorld · Anmeldungsdatum: 23.11.2009 Beiträge: 18

Hab null Ahnung. Belege nur nen Kurs Physiker für Nicht-Physiker. Und der Prof rennt durch die Themengebiete, die ihn interessieren...

Steel93 · Anmeldungsdatum: 30.03.2009 Beiträge: 166

Wenn ihr eine solche Aufgabe bekommt, dann wird er die wichtigen Gleichungen doch dafür angesprochen haben, oder etwa nicht? Egal.
Ich denke, da man für eine Klausur keine Zeit zum Lösen der Schrödinger-Gleichung hat, empfiehlt es sich folgendes zu merken:
Für die Energiewerte stationärer (zeitunabhängiger) Zustände im H-Atom sind:

Du siehst, dass wenn man n=1 setzt, was dem einfachsten Zustand des H-Atoms entspricht, erhält man eine Energie von -13,55 eV, die bekannte Ioniesierungsenergie. Es ist ja logisch, dass wenn man die Elektronen aus dem Atom reissen will, dass dann genau diese Energie notwendig ist.
Für Aufgabenteil c) benötigst du noch eine weitere Gleichung: Es ist das 2.Postulat, das Bohr für sein Atommodell postuliert hat:

2. Postulat (Lichtemission):
Die Frequenz der ausgesandten elektromagnetischen Strahlung ergibt sich aus der Energiedifferenz zwischen dem Ausgangs- und dem Endzustand.

, wobei m>n.

Und bei dem letzten Aufgabenteil weiß ich jetzt auch nicht weiter, aber ich denke, dass dir dabei das 3.Postulat Bohrs weiterhilft:

http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph12/grundwissen/10bohr_modell/bohr_modell.htm