Ist mit der (höheren) Bahn Bohrs Schalenmodell gemeint?

Question

Aufgabe: 2. Bohrsches Postulat

Fällt ein Elektron von einer höheren Bahn auf eine niedrigere, so emittiert es ein Photon mit der Energie

Δ E = E_n   - E_m

Problem/Ansatz:

Ist mit einer höheren Bahn - gemäß Bohrs Schalenmodell - die n-Schale bzw. die m-Schale gemeint, so dass das Elektron von der n-Schale zurück zur m-Schale fällt und dabei elektromagnetische Strahlung (z. B. Licht) aussendet?

Vielen Dank

Kristin

Answer 1

Salut Kristin,

Fällt ein Elektron von einer höheren Bahn auf eine niedrigere, so emittiert es ein Photon mit der Energie

Δ E = E_n - E_m    mit n > m

Ist mit einer höheren Bahn - gemäß Bohrs Schalenmodell - die n-Schale bzw. die m-Schale gemeint, so dass das Elektron von der n-Schale zurück zur m-Schale fällt und dabei elektromagnetische Strahlung (z. B. Licht) aussendet?

Die innerste Schale, also diejenige, die dem Atomkern am nächsten liegt, besitzt das niedrigste Energieniveau. Je weiter sich die Schalen vom Kern entfernt befinden, desto höher wird das Energieniveau.

Unter einer "höheren Bahn" versteht man aufgrund obiger Bezeichnungen eine weiter außen liegende Bahn n mit entsprechend höherer Energie E_n.

Möchte man also beispielsweise ein Elektron von einer inner gelegenen Bahn m (mit geringerer Energie E_m) auf eine weiter außen liegende Bahn n (mit höherer Energie E_n) bringen, muss Arbeit geleistet werden gegen die elektrostatische Anziehungskraft zwischen positiv geladenem Kern und negativ geladenem Elektron. Der dazu nötige Energiebetrag entspricht nun genau der Differenz der beiden Energieniveaus E_n - E_m. Fällt das Elektron von der Bahn n wieder auf die Bahn m zurück, dann wird genau der gleiche Energiebetrag in Form eines Photons frei.

( Übrigens sind statt n und m (neben anderen) auch die Schreibweisen n₂ und n₁ gebräuchlich.)

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Viele Grüße :)

Comments

Hallo Cosi_fan_tutte,

vielen Dank für Deine Antwort, die sehr einleuchtend ist. Hintergrund meiner Frage ist eine Frage unseres Physiklehrers:

Warum lassen sich Polarlichter mit dem Bohrschen Atommodell beschreiben, aber nicht mit dem Rutherfordschen?

Antwort: Ein Elektron kann seine Energie auf ein Elektron in einem Atom übertragen (youtube sei Dank, aber verstanden habe ich das nicht). Dabei gibt es Energie ab und setzt ein Elektron im Atom um eine Bahn nach oben. Von dort "wandert" es wieder um eine Bahn zurück und sendet dabei elektromagnetische Strahlung aus ( Licht ?). In der Atmosphäre geben die Elektronen einen Teil ihrer Energie an die Sauerstoff- bzw. Stickstoff-Moleküle ab, die zu leuchten beginnen.

Da erst das Bohrsche Atommodell mit Bahnen arbeitet, aber noch nicht das Rutherfordsche, sind die Polarlichter erst mit dem Bohrschen Atommodell zu erklären.

Stimmt das so oder ist das völlig falsch?

Viele Grüße

Kristin

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Nein, das ist soweit okay, wobei ich natürlich nicht deine Klassenstufe kenne.

( Und das (Licht?) passt ebenfalls.)

Deine finale Antwort auf die Fragestellung deines Lehrers solltest du allerdings noch etwas erweitern:

Erst das Bohrsche Atommodell beschreibt, dass sich die Elektronen in spezifischen Schalen oder Bahnen um den Kern bewegen, dass diese Schalen unterschiedliche Energieniveaus aufweisen und Elektronen in der Lage sind, sich von einem zum anderen Energieniveau zu bewegen.

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Alles klar, die "Schlusserklärung" nehme ich mit auf; das ist ein guter Hinweis :-)

VIELEN Dank und ein schönes Wochenende

Kristin