ElektronenübergängeIm Bohrschen Atommodell wird für einen Elektronenübergang zwischen zwei quantisierten Energieniveaus mit unterschiedlicher Quantenzahl n ein Photon durch Emission ausgesandt, mit der Quantenenergie:![]() Dies wird oft durch die inversere Wellenlänge oder "Wellenzahl" ausgedrückt: ![]() | Index Mehr zur Atomstruktur | ||
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Wasserstoff-EnergieniveausDie Grundstruktur der Wasserstoff-Energieniveaus stimmt mit dem Bohrschen Atommodell überein. Das übliche Bild ist die Schalenstruktur, wobei zu jeder Hauptschale die Hauptquantenzahl n gehört.![]() Dieses Bild des Bohrschen Modells zeigt die "Bahnen" und die "Bahnradien", wobei zu beachten ist, dass sie jeweils nur die wahrscheinlichsten Werte aus einem gewissen Bereich repräsentieren. Werden die Radialen Wahrscheinlichkeiten der Zustände für das Verständnis der Wahrscheinlichkeitsverteilung genutzt, so kann das Bohrmodell als konzeptionelles Gerüst übertragen werden.
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Wasserstoff EnergieniveausDie Grundstruktur der Wasserstoffenergieniveaus kann aus der Schrödingergleichung berechnet werden. Die Niveaus stimmen mit dem früheren Borschen Atommodell überein und decken sich mit experimentellen Befunden im Bereich von Bruchteilen eines Elektronenvolts. ![]() Schaut man die Wasserstoffenergieniveaus mit extrem hoher Auflösung an, so findet man andere kleine Effekte, die die Energie beeinflussen. Das 2p Niveau spaltet durch die Spin-Bahn-Kopplung in ein Paar von Linien auf. Das 2s und das 2p Niveau unterscheiden sich auch ein wenig, was Lamb-Shift genannt wird. Sogar der 1s Grundzustand ist durch die Wechselwirkung von Elektronenspin mit Kernspin aufgespalten, Hyperfeinstruktur genannt. ![]()
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Wasserstoffspektrum![]() Dieses Spektrum wurde erzeugt durch eine mit Wasserstoffgas gefüllte Glasröhre, an die 5000 Volt angelegt wurden. Aufgenommen wurde es mit einem Beugungsgitter mit 600 Spalte/mm. Die Farben können durch Unterschiede in den Darstellungen nicht wahrheitsgemäß angezeigt werden.
Aus den Atomen verschiedener Elemente kann Strahlung aus jedem Bereich des elektromagnetischen Spektrums kommen. Eine grobe Einteilung einiger Strahlungsarten nach Wellenlänge lautet:
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Gemessenes WasserstoffspektrumDie gemessenen Linien der Balmer-Serie des Wasserstoffs sind im sichtbaren Bereich :
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