Physik Abi Helium?
Hey,
Zur Bestimmung des Energieniveauschemas von neutralem Helium (He) wird in Anlehnung an das Experiment aus Aufgabenteil 2 folgendes Experiment durchgeführt: Elektronen mit der kinetischen Energie Ekin,0 = 43 eV treten in eine Druckkammer ein, die mit (neutralem) Helium-Gas unter geringem Druck gefüllt ist. Mit Hilfe eines Detektors wird die kinetische Energie der Elektronen nach dem Verlassen der Druckkammer bestimmt. Material 1 zeigt die gemessene Geschwindigkeitsverteilung der Elektronen.
Berechnen Sie die aus dem Diagramm in Material 1 resultierenden Energiestufen des Helium-Atoms (in eV) und zeichnen Sie das entsprechende Energieniveauschema.
Ich habe da jetzt Als Energieniveau für
n=1 24,6ev
N=2 23,7 ev
N=3 23,1 ev
N=4 21,1 ev
Jemand aus meinem Kurs hat aber 0,9/1,5/3,5/24,6 eV...
Was davon ist richtung und warum?
Bzw was bedeuten die 24,6 exakt? Man kann ja nivht "in den grundzustand anregen"... aber die elektronen geben ja energie ab?
1 Antwort
Ich habe das teilweise schon hier
https://www.gutefrage.net/frage/kinetische-energie-von-elektronen-nach-druckkammer
versucht zu beantworten, da kam keine Reaktion.
Elektronen, die mit E_Kante=18.4eV aus der Druckkammer kommen, haben bei einem Stoss die Energie 24.6eV an ein He-Atom abgegeben. Dabei wurde ein Elektron aus dem Grundzustand in das Kontinuum (ungebundener Zustand) angeregt. Für den Grundzustand des He-Atoms (n=1, genauer gesagt den Zustand
(n=1, J=0, L=0, S=0) gilt also E1=-24.6eV.
Elektronen, die mit EB=21.9eV aus der Druckkammer kommen, haben bei einem Stoss 21.1eV an ein He-Atom abgegeben. Die Differenz vom Grundzustand zum ersten angeregten Zustand beträgt also 21.1eV. Dieser erste angeregte Zustand mit n=2, genauer den Zustand
(n=3, J=1, L=1, S=0) hat also die Energie E2=-24.6eV+21.1eV=-3.5eV.
Der Wert von -3.5eV ergibt sich auch aus der Differenz von EB zur Kante, d.h. es gilt E2=EKante-EB=-3.5eV.
Elektronen mit EC=19.9eV haben 23.1eV abgegeben, der 2. angeregte Zustand liegt also 23.1eV über dem Grundzustand. Für den Zustand n=3, genauer
(n=3, J=1, L=1, S=0) gilt somit E3=-24.6eV+23.1eV=-1.5eV.
Oder wieder aus der Differenz zu EKante: E3=EKante-EC=-1.5eV.
Entsprechend gilt für den Zustand n=4 bzw.
E4=-0.9eV.
--- Zur Ergänzung ---
Bzw was bedeuten die 24,6 exakt? Man kann ja nivht "in den grundzustand anregen"... aber die elektronen geben ja energie ab?
Ein Elektron des He-Atoms wird aus dem Grundzustand in das "Kontinuum" angeregt, d.h. das He-Atom wird einfach ionisiert, verliert ein Elektron. Siehe z.B. hier
Danke, jetzt ist es klarer!!!
Zu deiner anderen Antwort: ich habe eben erst erfahren, dass es die überhaupt gab, GF hat mir irgendwie keine Benachrichtigung geschickt, sorry... :(
Aber auch da danke :)
Bin es gerade noch einmal durchgegangen, und ehrlich: dein Kommentar war eine Erleuchtung!!!! Ganz lieben Dank!!!!!!