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Atomphysik - Emission und Absorption von Licht
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 66 Zeilen
- hallo meine lieben physikerinnen meine liebe physiker heute möchte ich euch ganz kurz erklären die atomenergie aufnehmen und energie abgeben können
- dazu solltest du dich schon mal mit den unterschiedlichen spektren auseinandergesetzt haben sprich mit dem kontinuierlichen spektrum und dem
- beispielsweise hier zu sehenden linien spektrum weiters solltest du auch schon wissen wieso das branche atom modell ausschaut
- wenn du die inhalte von dem video aber gut verstehst dann kann es am ende dafür auch erklären wie das hier sichtbare linien spektrum des sonnenlichts
- aussieht und wie die fraunhofer schönen linien entstehen also gut aufpassen los geht's ich habe euch hier mal das helium atom in borchen atom modell dargestellt
- helium hat im kern zwei protonen und zwei neutronen und wenn es eben im kern zwei protonen hat dann hat es in der atom- hütte zwei elektronen nun erstmal
- elektronen 1 und elektronen die darstellung sonntag bekannt vorkommen dies sind jetzt im grundzustand auf der k schale also das niveau n1 und wenn das
- atom angeregt werden kann es eben sein dass ein elektron auf eine höhere schule also lm oder m oder weiter angeregt wird das ist aber immer ein stabiler zustand
- das möchte immer zurück in den grundzustand man sagt dazu reduzieren wie das geschieht schauen wir uns dann an um was ist jetzt erst mal geht es um
- eine andere darstellung und zwar im energie stufenmodell wir können jedem elektronen in der atom- hülle ein energieniveau zuordnen das möchte ich
- hier mal skizzieren hier kann jetzt eben jedem elektronen also jetzt beispielsweise dem elektron 1
- kann der zustand e1 das energieniveau e1 zugeordnet werden lasst euch hier nicht verunsichern oft wird dann auch hier mal zb mit null
- angefangen oder e1 e2 e3 das ist genauso gut möglich ja ich habe hier die notation sowie m gleich eins ist in der cancale eben die gleiche mutation
- verwendet in jedem atom gibt's eben mehrere sträucher energieniveaus ich habe sie hier eben in dem atomium atom die 1234 genannt die energie differenzen
- nehmen tatsächlich nach oben hin ab also hier zwischen 3 und 4 haben eine geringere energiedichte renz als zwischen zwei und drei und eins und zwei
- für alle atome eines elements also hier helium sind diese energieniveaus gleich also in jedes helium atom hat die wir hier skizzierten energieniveaus und wir
- können der energien zu ordnen jedem niveau wenn wir aber atome unterschiedlicher elemente anschauen zum beispiel helium
- und wasserstoff dann unterscheiden sie hier diese energieniveaus die differenzen auch zwischen diesen energie stufen
- soviel dazu erstmal jetzt schauen wir uns an was geschieht wenn ein atom angeregt ist das heißt ein elektron hier zum beispiel auf eine äußere schale
- jetzt hier auf der emscherallee ist oder im anderen modell daneben die m schale ist hier das niveau 3 auf dem
- dritten energieniveau ist also das hier ist hat die in schale das heißt das elektron bis jetzt nicht mehr hier sondern auf einer äußeren
- schale ich habe aber schon gesagt dass dieser zustand nicht stabil ist dass elektronen möchte tatsächlich zurück springen
- da gibt es jetzt mehrere möglichkeiten also eine erste möglichkeit wäre ich gc das hier grün ein das elektron springt einfach zurück auf die k schale
- es könnte aber genauso gut erst auf die l schale von der m springen und dann auf die casa de herunter im energie stufen modell sah das genauso aus entweder
- springt es von der energie stufe 3 also energieniveau i3 auf 1 herunter oder erst auf zwei und dann auf die einst diese möglichkeiten gibt es jetzt ist
- das problem das wir ja jedes mal wenn das angeregt ist und das springt runter auf je zwei wissen jetzt mal in dem fall springt hier runter dann gibt es ja eine
- energie differenz danach hat es elektronen ja ein niedrigeres energieniveau und was passiert mit der energie differenz und das ganz einfach
- so einen ruhigen unterfallen auf ein niedrigeres niveau oder ein hinunter springen auf eine innere schale ist immer verbunden mit der abgabe von
- energie und diese energie portionen sind photonen photonen muss man sich wie kleinste lichtteilchen vorstellen die aber mit lichtgeschwindigkeit unterwegs
- sind da müsste man quantenphysikalische ein bisschen darüber sprechen aber hier reicht uns einfach wenn wir hier dass
- elektronen von drei auf zwei runterfahren lassen dann ist es tatsächlich so dass ein photon man sagt emittiert abgegeben wird ja und dieses
- foto hat genau die energie der energie differenz zwischen dem dritten und dem zweiter niveau berechnen kann man es ganz einfach wenn man energie 3 -
- energie zwei nimmt ja genauso gut also das war quasi der sprung hier im bayrischen natur modell von der schale auf die schale jetzt könnte natürlich
- genauso gut das elektron von der schale m direkt auf die schale da springen lassen im energie stufen modell würde dann das elektron von
- energieniveau e3 auf energieniveau e1 hinunter springen das foto das jetzt aber emittiert wird
- hat eine sehr viel größere energie die energie ist jetzt nämlich die differenz aus dem dritten und dem ersten niveau das heißt 301 und diese energie hat dann
- das foto nja das licht das vom atom emittiert wird abgestrahlt wird abgegeben wird das ist erste ich hoffe ihr konntet ihm
- gut folgen ihr solltet auf jeden fall noch mal schauen dass sie versteht was photonen sind diese energie portionen die quasi
- bei einem solchen sprung abgegeben werden in form von licht die wir als photonen jetzt kennen ich fass das noch mal zusammen für euch
- man spricht von emission bei der abgabe solcher photonen wenn die elektronen von einem höheren niveau auf ein niedriges bzw von einer äußeren auf eine innere
- schale fallen also ich mein tiere genauso kann es natürlich umgekehrt ging die frage also wie ein elektron von
- einem grundzustand auf einen angeregten zustand hier beispielsweise in der schale em ist wie es dahin kommt bzw im rechten im energie stufen modell wie es
- auf einen angeregten zustand hier e3 kommt also atom iken auch anders angelegt werden aber eine möglichkeit ist eben die
- absorption von photonen wir nehmen an dass gerade vorher von uns emittierte photon kommt hier an und es hat genau die energie die photonen
- energie zwischen drittem und erster niveau dann hat es genau die energie um das elektron auf die äußere schale m bzw
- das elektron auf das niveau e3 zu heben das foto kann ja und regt das atom an das elektron geht auf ein höheres niveau hier spricht man von absorption also die
- aufnahme von energie ihr seht schon die energie differenz muss aber genauso groß sein wie die zwischen den zwei niveaus jetzt gehen wir mal davon aus es wäre
- nicht das aus dem zweiten fall emittierte photon wäre gekommen sondern dass aus dem ersten fall
- das war quasi der sprung von 3 42 es kommt hier ein photon an mit der energie 32 das war genau die differenz hier zwischen diesen zwei
- niveaus jetzt da das elektron ist ja also atom ist nicht angedickt des elektronischen kronenzustand das kann nicht auf diese
- schale das funktioniert nicht es schafft aber auch nicht hier hoch funktioniert auch nicht das heißt wir können mit dieser
- energie das atom im grundzustand nicht anregen die energie reicht nicht aus um auf ein höheres niveau zu kommen wenn aber das elektron auf niveau 2
- gewesen wären dann also auf der l charlie dann hätte die energie ausgereicht um auf e3 zu kommen weil er die energie differenz dann genau
- passendes ihr seht die absorption funktioniert nur wenn die photonen die kommen und vom atom absorbiert werden genau die energie differenz aus den
- energieniveaus hat nur dann können photonen absorbiert werden ich notiere das
- jetzt können wir auch verstehen wie die schwarzen linien die sogenannten frauenhofer shen linien indem doch eigentlich kontinuierlichen spektrum der
- sonne entstehen dazu schauen wir uns mal die zwei linien die hier an wie entstehen eigentlich und das kann
- man bei uns ja im labor kontrollieren durch die emission von photonen bei natrium so wie man es gerade eben angeschaut haben diese fehlen scheinbar
- hier also hier kommen genau die photonen nicht an den natrium imitieren kann das wiederum ist für uns quasi der nachweis dass das sonnenlicht durch
- natrium muss warum soll ich ist eigentlich kontinuierlich das heißt hier kommen alle photonen vor und somit auch genau die photonen mit der energie die
- wir benötigen um natrium anzuregen diese photonen können genau vom atrium absorbiert werden danach werden sie wenn eben die
- elektronen relax- ihren in alle raumrichtungen aber wieder emittiert das heißt ganz einfach bei uns in der raum richtung die zur erde führt kommen
- weniger bis gar keine so sehr wenige dieser photonen an es entstehen diese zwei schwarzen absorptions linien im eigentlich doch kontinuierlichen
- spektrum der sonne und so können wir quasi jeder dieser linien irgendein element zu ordnen das ganze nennt man spektralanalyse und
- ist natürlich für uns super interessant weil wir so nicht nur von der sonne das licht untersuchen können sondern dass von allen sternen
- vielleicht gibt es ja noch ein extra video dazu ich wünsche euch auf jeden fall mit dem hier noch viel spaß einem wunderschönen tag zusammen
Zum Nachlesen
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