Das Bohrsche Atommodell und seine Grundlagen

Der Aufbau des Bohrschen Atommodells basiert auf der Vorstellung von Elektronen, die sich auf bestimmten Energiebahnen um den Atomkern bewegen. Diese Bahnen entsprechen diskreten Energieniveaus.

Wichtige Erkenntnisse:

• Elektronen in der Atomhülle sind ständig in Bewegung auf energetisch unterschiedlichen Bahnen.
• Um ein Elektron auf eine höhere Bahn zu bringen, muss Energie zugeführt werden. Beim Rücksprung wird diese Energie wieder frei.
• Die Energiedifferenz zwischen zwei Bahnen (Energieniveaus) n₁ und n₂ kann für ein Wasserstoffatom berechnet werden.

Highlight: Die Energiedifferenz zwischen zwei Bahnen wird durch die Formel ΔW = (13,6 eV) * (1/n₁² - 1/n₂²) beschrieben, wobei n₁ und n₂ die Hauptquantenzahlen der beteiligten Energieniveaus sind.

Resonanzfluoreszenz bei Natrium

Ein wichtiges Experiment zur Demonstration des Bohrschen Atommodells ist die Resonanzfluoreszenz bei Natrium.

Aufbau:

• Natriumdampflampe als Lichtquelle
• Magnesiastäbchen mit Natriumchlorid in einer Gasbrenner-Flamme
• Schirm zur Beobachtung

Beobachtungen:

1. Die Natriumdampflampe emittiert orangegelbes Licht.
2. Kochsalz (NaCl) in der Flamme färbt diese gelb-orange.
3. Auf dem Schirm erscheint ein Schatten der Natriumdampfwolke.

Example: Bei Betrachtung durch ein Spektroskop zeigt sich die charakteristische gelbe "Natrium-D-Linie".

Deutung:

• Elektronen können durch Elektronenstöße oder Photonen angeregt werden.
• Photonen müssen genau die Energiedifferenz zwischen nicht angeregtem und angeregtem Zustand besitzen.
• Jede Atomsorte erzeugt ein charakteristisches Linienspektrum aufgrund der spezifischen Lage der Energieniveaus.

Definition: Resonanzfluoreszenz tritt auf, wenn Natriumatome durch Natriumlicht angeregt werden und anschließend Licht derselben Wellenlänge emittieren.