Frage zum Bohr'schen Atommodell und zum Photoeffekt?

2 Antworten

Ein Photon kann eine Energiemenge gemäß seiner Frequenz übertragen:

E = h * ny

wobei h eine Konstante, das Planck'sche Wirkungsquantum, ist und ny der griechische Buchstabe für die Frequenz steht.

Ein gebundenes Elektron kann eine Energiemenge aufnehmen, die es auf ein anderes Orbital hebt. Die Orbitale sind vereinfacht im Bohr'schen Atommodell dargestellt. Oder eine Energiemenge, die die Ionisierungsenergie übersteigt.

Beim Photoeffekt wird durch Wechselwirkung die Photonenergie auf das Elektron übertragen. (Jetzt schreibe ich „Wechselwirkung", weil für die Art und Weise der Enregieübertragung verschiedene, gleichberechtigte Sichtweisen existieren, die aber vielleicht den Umfang der Frage überschreiten?) Das Elektron wird dabei auf ein höheres Orbital gehoben. Da es jetzt aber schon „aktiviert" ist, ist die noch nötige Ionisierungsenergie geringer. Das Elektron erfährt von der Spannung zwischen Anode und Kathode einen Energieübertrag, der es ionisiert. Dann wird es als freies Elektron zur Kathode beschleunigt.

Hoffe, ich könnte ausreichend auf Deine Frage eingehen?

Woher ich das weiß:
Studium / Ausbildung

Die Elektronen werden normalerweise bei der Aufnahme eines Photons in ein höheres Energieniveau gebracht, woraufhin sie eben später wieder auf ein niedrigeres Niveau absinken und dabei wieder ein Photon emittieren.
Bei dem Photoeffekt ist jedoch der Impuls dafür zuständig dass die Elektronon so ziemlich mit dem selben Impuls Richtung Anode "fliegen".
Die Photonen nehmen außerdem auch nicht direkt die Elektronen auf der Oberfläche. Manchmal dringen sie auch weiter in das Metall, woraufhin die Elektronen welche hinausgeschleudert werden, an kinetischer Energie verlieren, weil sie ja innerhalb des Metalles in richtung Anode fliegen und erst ab der Metalloberfläche "frei" sind.

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Danke für deine Antwort :) Ab wann tritt dieser Impuls auf? Und kann man diesen Impuls mit der Formel L=mvr beschreiben?

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Das wäre doch der Drehimpuls und nicht der graduelle Impuls. Den Impuls einer Welle kannst du so darstellen: Wellenlänge=wirkungsquantum/ Impuls nach impuls aufgelöst: Impuls=wirkungsquantum/Wellenlänge Das wäre um Wellen zu beschreiben. Da Elektronen auch als Wellen beschrieben werden können, kannst du die Photonen und Elektronen mit dieser Gleichung beschreiben.

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Oh deine erste Frage habe ich gar nicht beantwortet. Der Impuls des Photons ist schon im Anflug gegeben, der Impuls des Elektrons entsteht wenn das Photon auf das Elektron trifft. Wie gesagt kann man die beiden Teilchen als Welle darstellen. Und wie man nach der Formel die ich angeschrieben habe sieht, ist es abhängig von der Wellenlänge wie viel Impuls eine Welle hat. Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen beiden Wellengipfel einer Welle. Wenn der Abstand gering ist, hat die Welle eine hohe Frequenz und damit auch mehr kinetische Energie bzw. Impuls. Blaues Licht hat zb. sehr viel Energie und Impuls im Vergleich zu rotem Licht, da die Frequenz des blauen Lichtes viel höher ist und somit auch die Wellenlänge kurz ist.

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Erfolge und Grenzen des Bohr'schen Atommodells?

Hallo liebe Community, das Bohr'sche Atommodell liefert einige Erfolge und einige Widersprüche. Einige kann ich mir erklären andere nicht. Könntet Ihr mir vielleicht weiterhelfen? Zu ein paar habe ich bereits eine Vermutung.

Widersprüche:

  • Die Vorstellung, dass Elektronen einen Kern umkreisen, legt nahe, dass das Wasserstoffatom die Form einer Scheibe hat.

  • Nach der Unschärferelation kann es die diskreten berechenbaren Elektronenbahnen nicht geben. (Weil laut Heisenberg sich physikalische Abläufe verändern, wenn man sie beobachtet?)

Erfolge:

  • Weitere Serien im Infrarot-Bereich können vorhergesagt werden. (Liegt das daran, dass bei der Emittierung des Lichts, ein Photon genau die Energie besitzt mit der zugehörigen Wellenlänge, die im Infarotenbereich ist?)

  • Die Rydbergkonstante R und die Ionisierungsenergie von Wasserstoff, werden auf bekannte Naturkonstanten zurückgeführt.

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