1.4 KiB
#class/Ex-IV #wasserstoffatom
Das Wasserstoff-Spektrum
!
Die Entdeckung, dass das Lichtspektrum, welches von kreisenden Elektronen um den Atomkern emittiert wird, nicht kontinuierlich, sondern diskret ist, revolutionierte unser Verständnis der Atomstruktur. Diese Erkenntnis, zuerst durch Johann Jakob Balmer 1885 mit der nach ihm benannten Balmer-Formel formalisiert, offenbarte, dass die emittierten Spektrallinien spezifische Wellenlängen aufweisen:
\lambda = G \frac{n_1^2}{n_1^2 - 4}, \quad n_1 = 3, 4, 5, \dots
Rydberg erweiterte diese Betrachtung und entwickelte eine Formel, die es ermöglicht, die Wellenlängen aller bekannten Serien des Wasserstoff-Spektrums zu berechnen:
\frac{1}{\lambda} = R_H \left(\frac{1}{2^2} - \frac{1}{n^2}\right), \quad n > 2
Die Rydberg-Konstante, R_H = \pu{10973731.568160+-0.000021 per m}, wurde experimentell bestätigt und ist ein fundamentaler Wert in der Atomphysik.
Weitere Untersuchungen brachten die Lyman-Serie im UV-Bereich und die Paschen-Serie im IR-Bereich zum Vorschein, die analog durch die Rydberg-Formel beschrieben werden, und unterstreichen die diskreten Energieniveaus und spezifischen Übergänge innerhalb des Atoms.
Franck-Hertz-Versuch
!Franck-Hertz-Versuch
Wie bildet sich jedoch diese Quantisierung genau aus?
!Atommodelle
Folder tags:
#folder/Physikalische-Grundlagen #folder/Atomphysik