Entwicklung der Atommodelle

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Entwicklung der Atommodelle"

Transkript

1 Entwicklung der Atommodelle

2 Entwicklung der Atommodelle Demokrit 460 v Chr. Nur scheinbar hat ein Ding eine Farbe, nur scheinbar ist es süß oder bitter; in Wirklichkeit gibt es nur Atome im leeren Raum.

3 Entwicklung der Atommodelle Dalton, 1766 Es gibt so viele verschiedene Atome wie es Elemente gibt.

4 Rutherford, 1871 Entwicklung der Atommodelle

5 Entwicklung der Atommodelle Coulomb-Kraft?

6 Beobachtungen: Entwicklung der Atommodelle

7 Entwicklung der Atommodelle

8 Entwicklung der Atommodelle Schalenmodell von Bohr: Elektronen können den Atomkern nur auf ganz bestimmten Kreisen umlaufen. Eine Änderung des Energiezustandes des Atoms kann nur durch den Übergang von einem stationären Zustand in einen anderen erfolgen. Die Frequenz der bei einem solchen Übergang ausgestrahlten bzw. absorbierten Strahlung ergibt sich aus der Differenz der beiden Energiezustände des Atoms.

9 Entwicklung der Atommodelle Und das Kugelteilchenmodell?

10 Entwicklung der Atommodelle Kügelchen können Atome, Moleküle oder Ionen sein!

11 Beobachten: Spektroskopie E = hν Mit h = Planck-Konstante, ν = Frequenz

12 Spektroskopie: E = hν Mit h = Planck-Konstante, ν = Frequenz Elektromagnetische Wellen: z.b. Licht

13 Spektroskopie: E = hν Mit h = Planck-Konstante, ν = Frequenz Elektromagnetische Wellen: z.b. Licht

14 E = hν

15

16

17 Sci102/lectures/spectroscopy.htm

18 Photoelektrischer Effekt: Teilchencharakter für Licht

19 Photoelektrischer Effekt: Teilchencharakter für Licht

20 Entwicklung der Atommodelle Und was ist mit den Nebengruppenelementen?

21 Entwicklung der Atommodelle Und mit der Unschärferelation?

22 Radarfalle Gleichzeitige Bestimmung des Ortes und der Geschwindigkeit eines Autos

23 Begründung der Unschärfebeziehung Langwelliges Licht ergibt ein unscharfes Bild Unschärfe in der Ortsbestimmung Kurzwelliges Licht ist hochenergetisch Störung der Bewegung des Elektrons Unschärfe in der Geschwindigkeitsbestimmung

24 Werner Heisenberg Die Unschärfe-Beziehung widerspricht dem Bohr schen Atommodell

25 Wellencharakter des Elektrons theoretische Vorhersage Prince Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie

26 Louis de Broglie Wellencharakter des Elektrons Nachdem Albert Einstein die einseitige (!) Doktorarbeit von L. de Broglie gelesen hatte, schrieb er an Max Born: Das müssen Sie lesen! Wenn es auch verrückt aussieht, so ist es doch durchaus gediegen

27 Wellen-Teilchen-Dualismus René Magritte, Decalcomania, 1966

28 Wellen-Teilchen-Dualismus René Magritte, Decalcomania, 1966 Text aus GEO kompakt

29 Weiterforschen:

30 Licht mit Wellencharakter: Interferenz

31 Elektronen als Wellen: Interferenz

32 Elektron als Welle mathematische Beschreibung Erwin Schrödinger Nobelpreis für Physik 1933

33 Elektron als Welle eingesperrt durch Anziehung durch Atomkern Es bilden sich stehende Wellen! er_detailpage&v=no7zppqtzeg

34 Rückblick: Warum nicht Bohr

35 Rückblick: Welle Teilchen Dualismus Welle Für Licht und für Elektronen Teilchen

36 Rückblick: Elektron als Welle

37 Vergleich: Experiment mit Kügelchen

38 Rückblick: Elektron als Welle Konstruktive Interferenz Destruktive Interferenz

39 Elektron als Welle eingesperrt durch Anziehung durch Atomkern Es bilden sich stehende Wellen! er_detailpage&v=no7zppqtzeg

40 Analogie: Eingesperrte Wellen in der Musik Eindimensionale stehende Wellen Lipscher ZK 2012

41 Zweidimensionale stehende Wellen Trommelfell Lipscher ZK 2012

42 Zweidimensionale stehende Wellen Lipscher ZK 2012

43 Elektron als Welle eingesperrt in einem Atom Dreidimensionale stehende Wellen

44 Elektron als Welle Deutung der Wellenfunktion Max Born Nobelpreis für Physik 1954

45 Elektron als Welle Orbitalbegriff Dreidimensionale stehende Wellen

46 Wahrscheinlichkeit ein Elektron zu finden s-orbital

47 Raum in dem Wahrscheinlichkeit 90% Elektron zu finden s-orbital

48 Orbitale p-orbital

49 Orbitale p-orbital

50 Orbitale d-orbitale

51 Orbitale

52 Elektron als Welle eingesperrt in einem Atom Nur bestimmte Zustände sind möglich Steht im Einklang mit der Unschärfebeziehung Die Elektronen fallen nicht in den Kern Wellenbeschreibung des Elektrons Wellenmechanik Energie kann sich nur stufenweise ändern Quanten = Energieportionen Quantenmechanik Lipscher ZK 2012

53 Mögliche Schwingungszustände eines Elektrons n = 5 n = 4 n = 3 Entspricht den Schalennummern = Hauptquantenzahl n = 2 n = 1

54 Quadrierte Funktion = Aufenthaltswahrscheinlichkeit

55 Orbitale für Wasserstoffatom

56 Orbitale für Mehrelektronensystem

57 Orbitale für Mehrelektronensystem Pauli-Prinzip: Elektronen müssen sich immer durch eine Quantenzahl unterscheiden

58 Orbitale für Mehrelektronensystem Hund sche Regel: Orbitale werden zuerst einfach besetzt

59 Orbitale für Mehrelektronensystem

Orbitalmodell im gymnasialen Chemieunterricht MINT-LERNZENTRUM

Orbitalmodell im gymnasialen Chemieunterricht MINT-LERNZENTRUM Orbitalmodell im gymnasialen Chemieunterricht Atom @ Google Kugelwolkenmodell Schrödingergleichung Orbitalmodell Ausgangslage Experiment Folgerung Streuversuch von E. Rutherford (1911) Kern-Hülle-Modell

Mehr

Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde:

Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Das (wellen-) quantenchemische Atommodell Orbitalmodell Beschreibung atomarer Teilchen (Elektronen) durch Wellenfunktionen, Wellen, Wellenlänge, Frequenz, Amplitude,

Mehr

Atommodell führte Rutherford den nach ihm benannten Streuversuch durch. Dabei bestrahlte er eine dünne Goldfolie mit α Teilchen.

Atommodell führte Rutherford den nach ihm benannten Streuversuch durch. Dabei bestrahlte er eine dünne Goldfolie mit α Teilchen. Atommodell nach Rutherford 1911 führte Rutherford den nach ihm benannten Streuversuch durch. Dabei bestrahlte er eine dünne Goldfolie mit α Teilchen. Beobachtung: Fast alle Teilchen fliegen ungestört durch.

Mehr

Periodensystem, elektromagnetische Spektren, Atombau, Orbitale

Periodensystem, elektromagnetische Spektren, Atombau, Orbitale Periodensystem, elektromagnetische Spektren, Atombau, Orbitale Als Mendelejew sein Periodensystem aufstellte waren die Edelgase sowie einige andere Elemente noch nicht entdeck (gelb unterlegt). Trotzdem

Mehr

Atommodell. Atommodell nach Bohr und Sommerfeld Für sein neues Atommodell stellte Bohr folgende Postulate auf:

Atommodell. Atommodell nach Bohr und Sommerfeld Für sein neues Atommodell stellte Bohr folgende Postulate auf: Für sein neues Atommodell stellte Bohr folgende Postulate auf: Elektronen umkreisen den Kern auf bestimmten Bahnen, wobei keine Energieabgabe erfolgt. Jede Elektronenbahn entspricht einem bestimmten Energieniveau

Mehr

Arbeitsblatt V/2: Version für die Lehrkraft

Arbeitsblatt V/2: Version für die Lehrkraft Arbeitsblatt V/2: Version für die Lehrkraft Vergleich zweier Atommodelle Anmerkung für die Lehrkraft: Das vorliegende Arbeitsblatt beruht auf der Lernmethode Holistische Konfrontation mentaler Modelle

Mehr

Der Welle-Teilchen-Dualismus

Der Welle-Teilchen-Dualismus Quantenphysik Der Welle-Teilchen-Dualismus Welle-Teilchen-Dualismus http://bluesky.blogg.de/2005/05/03/fachbegriffe-der-modernen-physik-ix/ Welle-Teilchen-Dualismus Alles ist gleichzeitig Welle und Teilchen.

Mehr

c = Ausbreitungsgeschwindigkeit (2, m/s) λ = Wellenlänge (m) ν = Frequenz (Hz, s -1 )

c = Ausbreitungsgeschwindigkeit (2, m/s) λ = Wellenlänge (m) ν = Frequenz (Hz, s -1 ) 2.3 Struktur der Elektronenhülle Elektromagnetische Strahlung c = λ ν c = Ausbreitungsgeschwindigkeit (2,9979 10 8 m/s) λ = Wellenlänge (m) ν = Frequenz (Hz, s -1 ) Quantentheorie (Max Planck, 1900) Die

Mehr

10.7 Moderne Atommodelle

10.7 Moderne Atommodelle 10.7 Moderne Atommodelle Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelte Niels Bohr sein berühmtes Bohrsches Atommodell. Mit diesem Modell konnten die Atomhüllen von einfachen Atomen wie dem Wasserstoffatom

Mehr

Die Macht und Ohnmacht der Quantenwelt

Die Macht und Ohnmacht der Quantenwelt Die Macht und Ohnmacht der Quantenwelt Prof. Dr. Sebastian Eggert Tag der Physik, TU Kaiserslautern, 5. Dezember 2015 Quantenmechanik heute Quanteninformatik Ultrakalte Quantengase Supraleitung und Vielteilchenphysik

Mehr

Basiswissen Chemie. Vorkurs des MINTroduce-Projekts

Basiswissen Chemie. Vorkurs des MINTroduce-Projekts Basiswissen Chemie Vorkurs des MINTroduce-Projekts Christoph Wölper christoph.woelper@uni-due.de Sprechzeiten (Raum: S07 S00 C24 oder S07 S00 D27) Organisatorisches Kurs-Skript http://www.uni-due.de/ adb297b

Mehr

Das quantenmechanische Atommodell

Das quantenmechanische Atommodell Ende 93 konzipierte de Broglie seine grundlegenden Ideen über die Dualität von Welle und Korpuskel. Albert Einstein hatte schon 905 von den korpuskularen Eigenschaften des Lichtes gesprochen; de Broglie

Mehr

Durch welchen Schlitz ist das Teilchen geflogen? Beobachtung

Durch welchen Schlitz ist das Teilchen geflogen? Beobachtung ) Grundlagen der Quantenmechanik Welle-Teilchen-Dualismus: das Doppelspaltexperiment Teilchen Welle Durch welchen Schlitz ist das Teilchen geflogen? Beobachtung Welle-Teilchen-Dualismus: 1) P =... Wahrscheinlichkeitsamplitude

Mehr

2. Elementare Stöchiometrie I Definition und Gesetze, Molbegriff, Konzentrationseinheiten

2. Elementare Stöchiometrie I Definition und Gesetze, Molbegriff, Konzentrationseinheiten Inhalt: 1. Regeln und Normen Modul: Allgemeine Chemie 2. Elementare Stöchiometrie I Definition und Gesetze, Molbegriff, Konzentrationseinheiten 3.Bausteine der Materie Atomkern: Elementarteilchen, Kernkräfte,

Mehr

10 Teilchen und Wellen. 10.1 Strahlung schwarzer Körper

10 Teilchen und Wellen. 10.1 Strahlung schwarzer Körper 10 Teilchen und Wellen Teilchen: m, V, p, r, E, lokalisierbar Wellen: l, f, p, E, unendlich ausgedehnt (harmonische Welle) Unterscheidung: Wellen interferieren 10.1 Strahlung schwarzer Körper JEDER Körper

Mehr

Fazit: Wellen haben Teilchencharakter

Fazit: Wellen haben Teilchencharakter Die Vorgeschichte Maxwell 1865 sagt elektromagnetische Wellen vorher Hertz 1886 beobachtet verstärkten Funkenüberschlag unter Lichteinstrahlung Hallwachs 1888 studiert den photoelektrischen Effekt systematisch

Mehr

Einführung in die Quantentheorie der Atome und Photonen

Einführung in die Quantentheorie der Atome und Photonen Einführung in die Quantentheorie der Atome und Photonen 23.04.2005 Jörg Evers Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg Quantenmechanik Was ist das eigentlich? Physikalische Theorie Hauptsächlich

Mehr

Das Bohrsche Atommodell

Das Bohrsche Atommodell Das Bohrsche Atommodell Auf ein Elektron, welches im elektrischen Feld eines Atomkerns kreist wirkt ein magnetisches Feld. Der Abstand zum Atomkern ist das Ergebnis, der elektrostatischen Coulomb-Anziehung

Mehr

Thema heute: Aufbau der Materie: Das Bohr sche Atommodell

Thema heute: Aufbau der Materie: Das Bohr sche Atommodell Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Erste Atommodelle, Dalton Thomson, Rutherford, Atombau, Coulomb-Gesetz, Proton, Elektron, Neutron, weitere Elementarteilchen, atomare Masseneinheit u, 118 bekannte

Mehr

Für Geowissenschaftler. EP WS 2009/10 Dünnweber/Faessler

Für Geowissenschaftler. EP WS 2009/10 Dünnweber/Faessler Für Geowissenschaftler Termin Nachholklausur Vorschlag Mittwoch 14.4.10 25. Vorlesung EP V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik Photometrie Plancksches Strahlungsgesetze, Welle/Teilchen

Mehr

Atome und ihre Eigenschaften

Atome und ihre Eigenschaften Atome und ihre Eigenschaften Vom Atomkern zum Atom - von der Kernphysik zur Chemie Die Chemie beginnt dort, wo die Temperaturen soweit gefallen sind, daß die positiv geladenen Atomkerne freie Elektronen

Mehr

Ein schwarzer Körper und seine Strahlung

Ein schwarzer Körper und seine Strahlung Quantenphysik 1. Hohlraumstrahlung und Lichtquanten 2. Max Planck Leben und Persönlichkeit 3. Das Bohrsche Atommodell 4. Niels Bohr Leben und Persönlichkeit 5. Wellenmechanik 6. Doppelspaltexperiment mit

Mehr

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #25 03/12/2008 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Atomphysik Teil 1 Atommodelle, Atomspektren, Röntgenstrahlung Atomphysik Die Atomphysik ist ein

Mehr

Die Geschichte der Quantenmechanik

Die Geschichte der Quantenmechanik Die Geschichte der Quantenmechanik Kurt Bräuer Institut für Theoretische Physik 5.04.006 www.kbraeuer.de 1 'Urväter' 5.04.006 www.kbraeuer.de Strahlung schwarzer Körper: Max Plank 1900 Plank'sches Strahlungsgesetz:

Mehr

Atome - Moleküle - Kerne

Atome - Moleküle - Kerne Atome - Moleküle - Kerne Band I Atomphysik Von Univ.-Professor Dr. Gerd Otter und Akad.-Direktor Dr. Raimund Honecker III. Physikalisches Institut der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen

Mehr

Quantenmechanik. Eine Kurzvorstellung für Nicht-Physiker

Quantenmechanik. Eine Kurzvorstellung für Nicht-Physiker Quantenmechanik Eine Kurzvorstellung für Nicht-Physiker Die Quantenvorstellung Der Ursprung: Hohlraumstrahlung Das Verhalten eines Von Interesse: idealen Absorbers Energiedichte in Abhängigkeit zur Wellenlänge

Mehr

Aufbau von Atomen. Atommodelle Spektrum des Wasserstoffs Quantenzahlen Orbitalbesetzung Periodensystem

Aufbau von Atomen. Atommodelle Spektrum des Wasserstoffs Quantenzahlen Orbitalbesetzung Periodensystem Aufbau von Atomen Atommodelle Spektrum des Wasserstoffs Quantenzahlen Orbitalbesetzung Periodensystem Wiederholung Im Kern: Protonen + Neutronen In der Hülle: Elektronen Rutherfords Streuversuch (90) Goldatome

Mehr

Übungen Quantenphysik

Übungen Quantenphysik Ue QP 1 Übungen Quantenphysik Kernphysik Historische Entwicklung der Atommodelle Klassische Wellengleichung 5 Schrödinger Gleichung 6 Kastenpotential (Teilchen in einer Box) 8 Teilchen im Potentialtopf

Mehr

Bohrsches Atommodell / Linienspektren. Experimentalphysik für Biologen und Chemiker, O. Benson & A. Peters, Humboldt-Universität zu Berlin

Bohrsches Atommodell / Linienspektren. Experimentalphysik für Biologen und Chemiker, O. Benson & A. Peters, Humboldt-Universität zu Berlin Bohrsches Atommodell / Linienspektren Quantenstruktur der Atome: Atomspektren Emissionslinienspektren von Wasserstoffatomen im sichtbaren Bereich Balmer Serie (1885): 1 / λ = K (1/4-1/n 2 ) 656.28 486.13

Mehr

22. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik

22. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik 22. Wärmestrahlung rmestrahlung, Quantenmechanik Plancksches Strahlungsgesetz: Planck (1904): der Austausch von Energie zwischen dem strahlenden System und dem Strahlungsfeld kann nur in Einheiten von

Mehr

Fachschule für f. r Technik. Dipl.FL. D.Strache FST UH

Fachschule für f. r Technik. Dipl.FL. D.Strache FST UH . FST UH Ein Atommodell ist eine Vorstellung von den kleinsten Teilen der Stoffe. Lange Zeit gab es keine experimentellen Hinweise für die Existenz kleinster Teilchen, sondern lediglich die intuitive Ablehnung

Mehr

Einleitung Das Rutherford sche Atommodell Das Bohr sche Atommodell. Atommodelle [HERR] Q34 LK Physik. 25. September 2015

Einleitung Das Rutherford sche Atommodell Das Bohr sche Atommodell. Atommodelle [HERR] Q34 LK Physik. 25. September 2015 Q34 LK Physik 25. September 2015 Geschichte Antike Vorstellung von Leukipp und Demokrit (5. Jahrh. v. Chr.); Begründung des Atomismus (atomos, griech. unteilbar). Anfang des 19. Jahrh. leitet Dalton aus

Mehr

Einführung in die Quantenphysik

Einführung in die Quantenphysik Einführung in die Quantenphysik Klassische Optik Der lichtelektrische Effekt Effekte elektromagnetischer Strahlung Kopenhagen-Interpretation Elektronen Quantenphysik und klassische Physik Atomphysik Klassische

Mehr

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #26 08/12/2010 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Atomphysik Teil 1 Atommodelle, Atomspektren, Röntgenstrahlung Atomphysik Die Atomphysik ist ein

Mehr

1.2 Grenzen der klassischen Physik Michael Buballa 1

1.2 Grenzen der klassischen Physik Michael Buballa 1 1.2 Grenzen der klassischen Physik 23.04.2013 Michael Buballa 1 1.2 Grenzen der klassischen Physik Die Konzepte klassischer Teilchen und Wellen haben ihren Ursprung in unserer Alltagserfahrung, z.b. Teilchen:

Mehr

Klassische Mechanik. Elektrodynamik. Thermodynamik. Der Stand der Physik am Beginn des 20. Jahrhunderts. Relativitätstheorie?

Klassische Mechanik. Elektrodynamik. Thermodynamik. Der Stand der Physik am Beginn des 20. Jahrhunderts. Relativitätstheorie? Der Stand der Physik am Beginn des 20. Jahrhunderts Klassische Mechanik Newton-Axiome Relativitätstheorie? Maxwell-Gleichungen ok Elektrodynamik Thermodynamik Hauptsätze der Therm. Quantentheorie S.Alexandrova

Mehr

27. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik

27. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik 24. Vorlesung EP 27. Wärmestrahlung rmestrahlung, Quantenmechanik V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 27. Wärmestrahlung, Quantenmechanik Photometrie Plancksches Strahlungsgesetz Welle/Teilchen Dualismus für Strahlung

Mehr

Abb.15: Experiment zum Rutherford-Modell

Abb.15: Experiment zum Rutherford-Modell 6.Kapitel Atommodelle 6.1 Lernziele Sie kennen die Entwicklung der Atommodelle bis zum linearen Potentialtopf. Sie kennen die Bohrschen Postulate und können sie auch anwenden. Sie wissen, wie man bestimmte

Mehr

Rätsel in der Welt der Quanten. Leipziger Gespräche zur Mathematik Sächsische Akademie der Wissenschaften

Rätsel in der Welt der Quanten. Leipziger Gespräche zur Mathematik Sächsische Akademie der Wissenschaften Rätsel in der Welt der Quanten Leipziger Gespräche zur Mathematik Sächsische Akademie der Wissenschaften 1. Februar 2012 Die Klassische Physik Bewegung von Objekten Lichtwellen Bewegung von Objekten Newtonsche

Mehr

Die Welt der Quanten Murmeln oder Wellen? Max Camenzind Senioren Uni WS2013

Die Welt der Quanten Murmeln oder Wellen? Max Camenzind Senioren Uni WS2013 Die Welt der Quanten Murmeln oder Wellen? Max Camenzind Senioren Uni Würzburg @ WS2013 Die Krise des mechanischen Weltbildes und die Gründerväter der modernen Physik. Elektromagnetische Strahlung Maxwell,

Mehr

Elemente der Quantenmechanik III 9.1. Schrödingergleichung mit beliebigem Potential 9.2. Harmonischer Oszillator 9.3. Drehimpulsoperator

Elemente der Quantenmechanik III 9.1. Schrödingergleichung mit beliebigem Potential 9.2. Harmonischer Oszillator 9.3. Drehimpulsoperator VL 8 VL8. VL9. VL10. Das Wasserstoffatom in der klass. Mechanik 8.1. Emissions- und Absorptionsspektren der Atome 8.2. Quantelung der Energie (Frank-Hertz Versuch) 8.3. Bohrsches Atommodell 8.4. Spektren

Mehr

Grundlagen der Chemie Allgemeine Chemie Teil 2

Grundlagen der Chemie Allgemeine Chemie Teil 2 Allgemeine Chemie Teil 2 Prof. Annie Powell KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu AO-Theorie Wellenmechanik So wie Licht

Mehr

Das Rutherfordsche Atommodelle

Das Rutherfordsche Atommodelle Dieses Lernskript soll nochmals die einzelnen Atommodelle zusammenstellen und die Bedeutung der einzelnen Atommdelle veranschaulichen. Das Rutherfordsche Atommodelle Entstehung des Modells Rutherford beschoss

Mehr

8.2 Aufbau der Atome. auch bei der Entdeckung der Kathodenstrahlen schienen die Ladungsträger aus den Atomen herauszukommen.

8.2 Aufbau der Atome. auch bei der Entdeckung der Kathodenstrahlen schienen die Ladungsträger aus den Atomen herauszukommen. Dieter Suter - 404 - Physik B3 8.2 Aufbau der Atome 8.2.1 Grundlagen Wenn man Atome als Bausteine der Materie i- dentifiziert hat stellt sich sofort die Frage, woraus denn die Atome bestehen. Dabei besteht

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik 4

Ferienkurs Experimentalphysik 4 Ferienkurs Experimentalphysik 4 Probeklausur Markus Perner, Markus Kotulla, Jonas Funke Aufgabe 1 (Allgemeine Fragen). : (a) Welche Relation muss ein Operator erfüllen damit die dazugehörige Observable

Mehr

Grundbausteine des Mikrokosmos (7) Wellen? Teilchen? Beides?

Grundbausteine des Mikrokosmos (7) Wellen? Teilchen? Beides? Grundbausteine des Mikrokosmos (7) Wellen? Teilchen? Beides? Experimentelle Überprüfung der Energieniveaus im Bohr schen Atommodell Absorbierte und emittierte Photonen hν = E m E n Stationäre Elektronenbahnen

Mehr

5.3 Ausblick: Eine weitreichende Anwendung der Planckschen Strahlungsformel

5.3 Ausblick: Eine weitreichende Anwendung der Planckschen Strahlungsformel Eberhard Müller: Interdisziplinärer Zugang zu den Grundlagen der Quantentheorie: Beginn der Quantentheorie 5.3 Ausblick: Eine weitreichende Anwendung der Planckschen Strahlungsformel Bei der Entwicklung

Mehr

7. Materiewellen und Energiequantisierung

7. Materiewellen und Energiequantisierung 7.1 7. Materiewellen und Energiequantisierung 7.1 Energiequantisierung in Atomen Weisses Licht: kontinuierliches Spektrum, d.h. enthält alle Wellenlängen des sichtbaren Bereichs Anregung von Atomen in

Mehr

Atomphysik NWA Klasse 9

Atomphysik NWA Klasse 9 Atomphysik NWA Klasse 9 Atome wurden lange Zeit als die kleinsten Teilchen angesehen, aus denen die Körper bestehen. Sie geben den Körpern ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften. Heute wissen

Mehr

lichen auf sehr engem Raum konzentriert ist und die positive Ladung trägt

lichen auf sehr engem Raum konzentriert ist und die positive Ladung trägt lichen auf sehr engem Raum konzentriert ist und die positive Ladung trägt Kanalstrahlexperimente hatten schwere, positiv geladene Teilchen beim Wasserstoff nachgewiesen Aufgrund von Streuexperimenten postulierte

Mehr

14 Teilchen und Wellen

14 Teilchen und Wellen 14 Teilchen und Wellen 14.1 Teilchencharakter von elektromagnetischen Wellen 1411 14.1.1 Strahlung schwarzer Körper 14.1.2 Der Photoeffekt 14.1.3 Technische Anwendungen 14.2 Wellencharakter von Teilchen

Mehr

Thema heute: Das Bohr sche Atommodell

Thema heute: Das Bohr sche Atommodell Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Radioaktive Zerfallsgeschwindigkeit, Altersbestimmungen, Ionisationszähler (Geiger-Müller-Zähler), Szintillationszähler, natürliche radioaktive Zerfallsreihen,

Mehr

Joseph J. Thomson ( ) Nobelpreis 1906

Joseph J. Thomson ( ) Nobelpreis 1906 Joseph J. Thomson (1856 1940) Nobelpreis 1906 Atome Kathoden & Kanalstrahlen Experimenteller Befund von Wiechert, Kaufmann & Thomson 1897: Kathodenstrahlen: Elektrisch negativ geladen. Magnetisch leicht

Mehr

Der Aufbau der Atome und das Periodensystem

Der Aufbau der Atome und das Periodensystem Der Aufbau der Atome und das Periodensystem Licht l*n = c Lichtgeschwindigkeit (c = 3.00*10 8 ms -1 ) Wellenlänge Frequenz (1Hz = 1 s -1 ) Wellenlänge, l Elektrisches Feld Farbe, Frequenz und Wellenlänge

Mehr

7. Das Bohrsche Modell des Wasserstoff-Atoms. 7.1 Stabile Elektronbahnen im Atom

7. Das Bohrsche Modell des Wasserstoff-Atoms. 7.1 Stabile Elektronbahnen im Atom phys4.08 Page 1 7. Das Bohrsche Modell des Wasserstoff-Atoms 7.1 Stabile Elektronbahnen im Atom Atommodell: positiv geladene Protonen (p + ) und Neutronen (n) im Kern negative geladene Elektronen (e -

Mehr

Mößbauer-Spektroskopie Vortrag zum apparativen Praktikum SS 05. Hella Berlemann Nora Obermann

Mößbauer-Spektroskopie Vortrag zum apparativen Praktikum SS 05. Hella Berlemann Nora Obermann Mößbauer-Spektroskopie Vortrag zum apparativen Praktikum SS 05 Hella Berlemann Nora Obermann Übersicht: Mößbauer (1958): rückstoßfreie Kernresonanzabsorption von γ-strahlen γ-strahlung: kurzwellige, hochenergetische,

Mehr

Vorstellungen über den Bau der Materie

Vorstellungen über den Bau der Materie Atombau Die Welt des ganz Kleinen Vorstellungen über den Bau der Materie Demokrit denkt sich das Unteilbare, das Atom Dalton entwirft ein Atommodell Rutherford formuliert das Kern-Hüllenmodell Bohr spricht

Mehr

Festkörperelektronik 2008 Übungsblatt 1

Festkörperelektronik 2008 Übungsblatt 1 Lichttechnisches Institut Universität Karlsruhe (TH) Prof. Dr. rer. nat. Uli Lemmer Dipl.-Phys. Alexander Colsmann Engesserstraße 13 76131 Karlsruhe Festkörperelektronik 1. Übungsblatt 17. April 2008 Dozent:

Mehr

Die seltsame Welt der Quanten

Die seltsame Welt der Quanten Saturday Morning Physics Die seltsame Welt der Quanten Wie spielt Gott sein Würfelspiel? 12. 11. 2005 Gernot Alber und Gerhard Birkl Institut für Angewandte Physik Technische Universität Darmstadt gernot.alber@physik.tu-darmstadt.de

Mehr

Atombau, Elektronenkonfiguration und das Orbitalmodell:

Atombau, Elektronenkonfiguration und das Orbitalmodell: Bohrsches Atommodell: Atombau, Elektronenkonfiguration und das Orbitalmodell: Nachdem Rutherford mit seinem Streuversuch bewiesen hatte, dass sich im Kern die gesamte Masse befindet und der Kern zudem

Mehr

Eigenschaften des Photons

Eigenschaften des Photons Eigenschaften des Photons Das Photon ist das Energiequant der elektromagnetischen Wellen, d.h. Licht hat wie von Einstein postuliert nicht nur Wellencharakter, sondern auch Teilchencharakter mit den oben

Mehr

4. Aufbau der Elektronenhülle 4.1. Grundlagen 4.2. Bohrsches Atommodell 4.3. Grundlagen der Quantenmechanik 4.4. Quantenzahlen 4.5.

4. Aufbau der Elektronenhülle 4.1. Grundlagen 4.2. Bohrsches Atommodell 4.3. Grundlagen der Quantenmechanik 4.4. Quantenzahlen 4.5. 4. Aufbau der Elektronenhülle 4.. Grundlagen 4.. Bohrsches Atommodell 4.3. Grundlagen der Quantenmechanik 4.4. Quantenzahlen 4.5. Atomorbitale 4. Aufbau der Elektronenhülle 4.. Grundlagen 4.. Bohrsches

Mehr

Inhaltsverzeichnis. Einleitung 1

Inhaltsverzeichnis. Einleitung 1 Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 1 Licht und Materie 7 Was ist eigentlich Licht? 8 Aber was schwingt da wie? 9 Was sind Frequenz und Wellenlänge des Lichts? 11 Was ist eigentlich Materie? 12 Woraus besteht

Mehr

29. Lektion. Atomaufbau. 39. Atomaufbau und Molekülbindung

29. Lektion. Atomaufbau. 39. Atomaufbau und Molekülbindung 29. Lektion Atomaufbau 39. Atomaufbau und Molekülbindung Lernziele: Atomare Orbitale werden von Elektronen nach strengen Regeln der QM aufgefüllt. Ein Orbital darf von nicht mehr als zwei Elektronen besetzt

Mehr

Von der Kerze zum Laser: Die Physik der Lichtquanten

Von der Kerze zum Laser: Die Physik der Lichtquanten Von der Kerze zum Laser: Die Physik der Lichtquanten Jörg Weber Institut für Angewandte Physik/Halbleiterphysik Technische Universität Dresden Was ist Licht? Wie entsteht Licht? Anwendungen und offene

Mehr

4 Die Atombindung im Wasserstoff-Molekül

4 Die Atombindung im Wasserstoff-Molekül 4.1 Übersicht und Lernziele Thema Bis jetzt haben wir nur von Atomen gesprochen. In der Chemie beschäftigen wir uns aber normalerweise mit Molekülen oder Ionen. Wir wollen deshalb in diesem Kapitel auf

Mehr

Eigenschaften des Photons

Eigenschaften des Photons Eigenschaften des Photons Das Photon ist das Energiequant der elektromagnetischen Wellen, d.h. Licht hat wie von Einstein postuliert nicht nur Wellencharakter, sondern auch Teilchencharakter mit den oben

Mehr

4. Quantenmechanik. Offene Fragen am Ende des 19. Jahrhunderts:

4. Quantenmechanik. Offene Fragen am Ende des 19. Jahrhunderts: 4. Quantenmechanik Offene Fragen am Ende des 19. Jahrhunderts: - Strahlungsspektrum schwarzer Körper (z.b. der Sonne) - Merkwürdigkeiten beim lichtelektrische Effekt (Photoeffekt) - Aufbau der Atome -

Mehr

Experimentelle Betrachtung Theoretische Betrachtung. Photoeffekt. 9. April 2012

Experimentelle Betrachtung Theoretische Betrachtung. Photoeffekt. 9. April 2012 9. April 2012 Inhalt Experimentelle Betrachtung 1 Experimentelle Betrachtung 2 Einleitung Experimentelle Betrachtung Photoelektrischer Effekt beschreibt drei verschiedene Arten von Wechselwirkung von Photonen

Mehr

1.4. Die Wahrscheinlichkeitsinterpretation

1.4. Die Wahrscheinlichkeitsinterpretation 1.4. Die Wahrscheinlichkeitsinterpretation 1.4.1. Die Heisenbergsche Unschärferelation Wie kann der Welle-Teilchen-Dualismus in der Quantenmechanik interpretiert werden? gibt die Wahrscheinlichkeit an,

Mehr

Daltonsche Atomhypothese (1808)

Daltonsche Atomhypothese (1808) Daltonsche Atomhypothese (1808) Chemische Elemente bestehen aus kleinsten, chemisch nicht weiter zerlegbaren Teilchen, den Atomen. Alle Atome eines Elementes haben untereinander gleiche Masse, während

Mehr

27. Wärmestrahlung, Quantenmechanik (Abschluß: Welle-Teilchen-Dualismus

27. Wärmestrahlung, Quantenmechanik (Abschluß: Welle-Teilchen-Dualismus 26. Vorlesung EP V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 27. Wärmestrahlung, Quantenmechanik (Abschluß: Welle-Teilchen-Dualismus 28. Atomphysik, Röntgenstrahlung, Bohrsches Atommodell Versuche: Elektronenbeugung Linienspektrum

Mehr

Christoph Lemell Institut für Theoretische Physik http://concord.itp.tuwien.ac.at/~qm_mat/material.html

Christoph Lemell Institut für Theoretische Physik http://concord.itp.tuwien.ac.at/~qm_mat/material.html Angewandte Quantenmechanik (132.070) Christoph Lemell Institut für Theoretische Physik http://concord.itp.tuwien.ac.at/~qm_mat/material.html Übersicht Grundlagen 1) Grenzen der klassischen Physik und Entdeckung

Mehr

Vorlesung 21: Roter Faden: Das Elektron als Welle Heisenbergsche Unsicherheitsrelation. Versuch: Gasentladung

Vorlesung 21: Roter Faden: Das Elektron als Welle Heisenbergsche Unsicherheitsrelation. Versuch: Gasentladung Vorlesung 21: Roter Faden: Das Elektron als Welle Heisenbergsche Unsicherheitsrelation Versuch: Gasentladung Juli 7, 2006 Ausgewählte Kapitel der Physik, Prof. W. de Boer 1 Erste Experimente mit Elektronen

Mehr

23. Vorlesung EP. IV Optik 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik

23. Vorlesung EP. IV Optik 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik 23. Vorlesung EP IV Optik 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik Strahlung: Stoff der Optik, Wärme-, Elektrizitätslehre u. Quantenphysik Photometrie

Mehr

Quantenphysik. Der äußere Lichtelektrische Effekt (Photoeffekt)

Quantenphysik. Der äußere Lichtelektrische Effekt (Photoeffekt) Quantenphysik Der äußere Lichtelektrische Effekt (Photoeffekt) 1. Experiment (qualitativ): Eine negativ geladene Zinkplatte wird mit UV-Licht bestrahlt. Licht als elektromagnetische Welle (so dachte man)

Mehr

ATOMPHYSIK. Gábor Talián Univ. Pécs, Institut für Biophysik September 2016

ATOMPHYSIK. Gábor Talián Univ. Pécs, Institut für Biophysik September 2016 ATOMPHYSIK Gábor Talián Univ. Pécs, Institut für Biophysik 15-22. September 2016 PRÜFUNGSTHEMA Die Temperaturstrahlung. Das plancksche Wirkungsquantum. Derphotoelektrische Effekt. Experimentelle Beobachtungen

Mehr

1 Physikalische Hintergrunde: Teilchen oder Welle?

1 Physikalische Hintergrunde: Teilchen oder Welle? Skript zur 1. Vorlesung Quantenmechanik, Montag den 11. April, 2011. 1 Physikalische Hintergrunde: Teilchen oder Welle? 1.1 Geschichtliches: Warum Quantenmechanik? Bis 1900: klassische Physik Newtonsche

Mehr

er atomare Aufbau der Materie

er atomare Aufbau der Materie er atomare Aufbau der Materie 6. Jhd. v. Chr.: Thales von Milet Wasser = Urgrund aller Dinge 5. Jhd. v. Chr.: Demokrit Atombegriff 5. Jhd. v. Chr.: Empedokles vier Elemente: Erde, Wasser, Feuer, Luft (unterstützt

Mehr

Vom Doppelspalt zum Quantencomputer

Vom Doppelspalt zum Quantencomputer Vom Doppelspalt zum Quantencomputer Aktuelle Physik in der Schule Herbert Rubin Aufbau der Lerneinheit Vorstellungen von Licht Huygens Newton Young 1704 1678 1804 Linienspektren Äusserer Photoeffekt Hallwachs-Effekt

Mehr

Grundlagen der Quantentheorie

Grundlagen der Quantentheorie Grundlagen der Quantentheorie Ein Schwarzer Körper (Schwarzer Strahler, planckscher Strahler, idealer schwarzer Körper) ist eine idealisierte thermische Strahlungsquelle: Alle auftreffende elektromagnetische

Mehr

Physik. Carl-von-Ossietzky-Gymnasium Bonn Schulinternes Curriculum. Jahrgangstufe 6. Jahrgangsstufe 8. Materialhinweise: Unterrichtsvorhaben:

Physik. Carl-von-Ossietzky-Gymnasium Bonn Schulinternes Curriculum. Jahrgangstufe 6. Jahrgangsstufe 8. Materialhinweise: Unterrichtsvorhaben: Jahrgangsstufe 8 Jahrgangstufe 6 Einführung in die Grundlagen des Faches Das Licht und der Schatten Temperatur und Energie Elektrische Stromkreise UV 5: Schall Impulse 1 (Klett-Verlag, Stuttgart) SchwerpunkteSach-,

Mehr

VI. Quantenphysik. VI.1 Ursprünge der Quantenphysik, Atomphysik. Physik für Mediziner 1

VI. Quantenphysik. VI.1 Ursprünge der Quantenphysik, Atomphysik. Physik für Mediziner 1 VI. Quantenphysik VI.1 Ursprünge der Quantenphysik, Atomphysik Physik für Mediziner 1 Mikroskopische Welt Physik für Mediziner 2 Strahlung des Schwarzen Körpers Schwarzer Körper: eintretendes Licht im

Mehr

, = c. Heisenberg Matrizenmechanik

, = c. Heisenberg Matrizenmechanik Planck Strahlungsgesetze 1900 existiert umfangreiches und sehr genaues Faktenmaterial zu den Spektren vor Linienspektrum, z. B. Natrium- und Quecksilberdampflampe Temperatur-Strahlung (Kontinuum, z. B.

Mehr

Aufbau und Struktur der Materie. Wellen- und Teilchencharakter

Aufbau und Struktur der Materie. Wellen- und Teilchencharakter Aufbau und Struktur der Materie Atommodelle Energie Wellen- und Teilchencharakter Periodensystem der Elemente Radioaktivität Modell des Atomkerns Nukleonen: Teilchen des Atomkerns = Protonen+Neutronen

Mehr

Grundbausteine des Mikrokosmos (6) Vom Planetenmodell der Atome zum Bohrschen Atommodell

Grundbausteine des Mikrokosmos (6) Vom Planetenmodell der Atome zum Bohrschen Atommodell Grundbausteine des Mikrokosmos (6) Vom Planetenmodell der Atome zum Bohrschen Atommodell 1900: Entdeckung einer neuen Naturkonstanten: Plancksches Wirkungsquantum Was sind Naturkonstanten und welche Bedeutung

Mehr

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #27 14/12/2010 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Das Bohrsche Atommodell Bahnradius im Wasserstoffatom Der Radius der stabilen Elektronenbahnen

Mehr

8 Das Bohrsche Atommodell. 8. Das Bohrsche Atommodell

8 Das Bohrsche Atommodell. 8. Das Bohrsche Atommodell 1. Einführung 1.1. Quantenmechanik versus klassische Theorien 1.2. Historischer Rückblick 2. Kann man Atome sehen? Größe des Atoms 3. Weitere Eigenschaften von Atomen: Masse, Isotopie 4. Atomkern und Hülle:

Mehr

Quantentheorie. Über Rätsel, die uns die Natur aufgibt. Franz Embacher.

Quantentheorie. Über Rätsel, die uns die Natur aufgibt. Franz Embacher. Quantentheorie Über Rätsel, die uns die Natur aufgibt Franz Embacher http://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/ franz.embacher@univie.ac.at Fakultät für Physik Universität Wien VHS Science, Planetarium

Mehr

Quantenobjekte. M. Jakob. 16. September Gymnasium Pegnitz

Quantenobjekte. M. Jakob. 16. September Gymnasium Pegnitz Quantenobjekte M. Jakob Gymnasium Pegnitz 16. September 2015 Inhaltsverzeichnis 1 Wellen- und Teilchencharakter des Lichts (6 Std.) Wellencharakter Teilchencharakter Photonen Das Planck sche Wirkungsquantum

Mehr

Welle-Teilchen- Dualismus. Miguel Muñoz Rojo Seminar zur Quantenphysik

Welle-Teilchen- Dualismus. Miguel Muñoz Rojo Seminar zur Quantenphysik Welle-Teilchen- Dualismus Miguel Muñoz Rojo Seminar zur Quantenphysik I. Korpuskelcharakter von Wellen Gesetz von Planck Lichtelektrische Effekt Compton Effekt Gesetz von Planck Die Energie von einem Oszillator

Mehr

Atomphysik für Studierende des Lehramtes

Atomphysik für Studierende des Lehramtes Atomphysik für Studierende des Lehramtes Teil 3 Grenzen der atomistischen Beschreibung der kinetischen Gastheorie Die spezifische Wärmekapazität gibt an, welche Wärmemenge einem Stoff pro Kilogramm zugeführt

Mehr

Grundlagen der Quantenmechanik wie sie in der Spektroskopie benötigt werden. Jürgen Stohner ZHW Winter 2007/8

Grundlagen der Quantenmechanik wie sie in der Spektroskopie benötigt werden. Jürgen Stohner ZHW Winter 2007/8 Grundlagen der Quantenmechanik wie sie in der Spektroskopie benötigt werden Jürgen Stohner ZHW Winter 2007/8 Inhaltsübersicht Kap. 1 von Welle und Teilchen Einleitung Welleneigenschaften von Licht: Beugung

Mehr

Fragen zu Kapitel 1: Atome

Fragen zu Kapitel 1: Atome Fragen zu Kapitel 1: Atome Atomkerne 1.1 Das Monte-Carlo-Verfahren ist eine numerische Integrationsmethode. Will man etwa die Größe einer Fläche Q bestimmen, so legt man Q in einen Rahmen bekannter Fläche

Mehr

Nuklearmedizin Übung

Nuklearmedizin Übung Nuklearmedizin Übung Klaus-Hendrik Wolf Institute for Medical Informatics University of Technology Braunschweig, Übungsinhalt 1. Übung Aufbau eines Atoms Atommodelle (Antike bis Quanten) Begriffe Das Periodensystem

Mehr

Vorlesungsteil II - Atombau und Periodensystem

Vorlesungsteil II - Atombau und Periodensystem Chemie Zusammenfassung Vorlesungsteil II - Atombau und Periodensystem Zwei wichtige Formeln dazu: Coulombkraft: Schrödinger Gleichung: beschreibt die Kraft zwischen zwei kugelsymmetrisch verteilten elektrischen

Mehr

Becker: Technische Strömungslehre Eine Einführung in die Grundlagen und technischen Anwendunge der Strömungsmechanik. 2.Auflage. 142 Seiten.

Becker: Technische Strömungslehre Eine Einführung in die Grundlagen und technischen Anwendunge der Strömungsmechanik. 2.Auflage. 142 Seiten. Teubner Studienbücher Die Paperbackreihe mit einführenden und weiterführenden Lehrbüchern für das Studium, zur Vorlesung, zur Prüfungsvorbereitung, zur Weiterbildung Becker: Gasdynamik 248 Seiten. DM 16,80

Mehr

Arbeitsblatt IV/1: Version für die Lehrkraft

Arbeitsblatt IV/1: Version für die Lehrkraft Arbeitsblatt IV/1: Version für die Lehrkraft Eigenschaften eingesperrter Wellen In den vorherigen Abschnitten haben Sie zwei wichtige Sachverhalte kennen gelernt: 1. Elektronen weisen Wellencharakter auf.

Mehr

Vortragsthema: Die Unschärferelationen Ort/Impuls Energie/Zeit. An einigen Beispielen erläutern

Vortragsthema: Die Unschärferelationen Ort/Impuls Energie/Zeit. An einigen Beispielen erläutern Vortragsthema: Die Unschärferelationen Ort/Impuls Energie/Zeit An einigen Beispielen erläutern 5. Das Photon: Welle und Teilchen 5.4. Die Plancksche Strahlungsformel Wichtige Punkte: u( ν, T ) = 8πh c

Mehr