Energieniveaus

Leonie.Fragt · Anmeldungsdatum: 17.03.2021 Beiträge: 83

Meine Frage:
Im sichtbaren Bereich liegt die Energie der Photonen zwischen 1,5eV und 3,3eV.
Geben sie für n<= 4 die Übergänge an, für die Spektrallinien im sichtbaren Bereich
liegen.

Meine Ideen:
Lösung: n=4 -> n=2 E = 2,55 eV
n=3 -> n=2 E = 1,9 eV

Ich weiß nicht wie man auf die Lösung kommt. Was muss ich hier tun?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5870

Offenbar geht es um Übergänge beim Wasserstoffatom. Für dessen Energie im Zustand n gilt

Dabei ist E1 die Energie des Grundzustands, E1=-13.6eV. Ein Übergang

entspricht also der Energiedifferenz

Bei einem Übergang mit n1>n2 kann ein Photon der Energie

emittiert werden. Nun brauchst Du nur die Kombinationen von

zu finden, für die

gilt und bei denen die Energiedifferenz im angegebenen sichtbaren Bereich liegt.

Leonie.Fragt · Anmeldungsdatum: 17.03.2021 Beiträge: 83

Ich verstehe die Antwort leider nicht. Kann das bitte jemand nochmal genauer erläutern?

Oder ein Video bei dem das erklärt wird oder Beispielaufgaben mit Lösungen?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Kannst Du beschreiben, welchen Teil Du nicht verstanden hast?

Hast Du verstanden, was mit E1 gemeint ist und warum dessen Wert negativ ist?
Hast Du verstanden. was jeweils En?
Weißt Du, warum Photonen eine bestimmte Energie haben, wenn sie bei einem Übergang von einem Zustand mit einem bestimmten Wert für n zu einem anderen mit einem niedrigeren n. Wie berechnet sich diese Energie?
Oder hast Du Probleme, die Frage an sich zu verstehen?

Gruß
Marco

Leonie.Fragt · Anmeldungsdatum: 17.03.2021 Beiträge: 83

Ich verstehe Punkt 1 bis 4 nicht. Vielleicht fehlt mir hierbei Hintergrundwissen. Es würde mir für jetzt ausreichen, wenn ich nur den Lösungsweg nachvollziehen kann, aber das tue ich leider gerade nicht.

Gastantwortet · Gast

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5870

Das Wasserstoffatom kann (abgesehen von verschiedenen viel kleineren, zusätzlichen Aufspaltungen) Zustände einnehmen mit den Energien

E1=-13.6eV
E2=-13.6eV/2^2=-3.4eV
E3=-13.6eV/3^2=-1.5eV
...
En=-13.6eV/n^2

Die Energien sind negativ, da es sich um gebundene Zustände handelt (das Elektron ist an den Kern gebunden). Bei einem Übergang von einem höheren auf ein tieferes Niveau (z.B. n=4 nach n=2) wird die Energiedifferenz in Form eines Photons abgegeben (das Photon hätte also die Energie E4-E2).
In der Aufgabe sollen nur die Zustände n=1 bis n=4 untersucht werden. Bei welchen Übergängen haben die abgestrahlten Photonen eine Energie zwischen 1.5eV und 3.3eV?

Einfach durchchecken. Es gibt 6 mögliche Übergänge.
n=4 auf n=3 --> Energie des Photons E4-E3=...
n=4 auf n=2 --> Energie des Photons E4-E2=...

Edit: Gastantwortet kam mir zuvor...

Leonie.Fragt · Anmeldungsdatum: 17.03.2021 Beiträge: 83

okay, danke