Energieniveaus Das ist alles? Atome sehen wirklich so aus wie kleine Sonnensysteme mit Elektronen, die Sprünge zwischen speziellen Bahnen machen? Na ja, nicht ganz. Es zeigte sich, dass die Vorstellung eines Elektrons, das wirklich auf kleinen Kreisen herumfliegt, zu einem Haufen Probleme führt, und die Physiker waren irgendwann gezwungen, dieses Modell aufzugeben. Aber wir sprachen doch gerade darüber, wie gut alles funktioniert! Wieso müssen wir denn jetzt alles über Bord werfen? Wir werden nicht mehr ganz bei Null anfangen. Das Konzept von "speziellen Bahnen" war sehr nützlich, nur werden wir die Bahnen selbst jetzt nicht mehr brauchen. Dafür werden wir uns die Elektronen in speziellen Energieniveaus vorstellen. Wir verwenden dabei folgende Regel: Größere Bahn = Höhere Energie Oh, das klingt recht einfach. Aber wieso müssen wir uns überhaupt den Kopf zerbrechen? Wieso können wir nicht einfach von Bahnen sprechen? Na ja, zunächst mal haben einige Bahnen die gleiche Energie wie andere Bahnen, sodass beim Übergang zwischen ihnen keine Strahlung emittiert würde. Auch zeigt es sich, dass die Elektronen nicht wirklich auf kleinen Kreisbahnen laufen. Wir können einen kleinen Ausflug machen, um zu sehen, wie das Schrödingeratom eine genauere Beschreibung davon liefert, was wirklich in den Atomen drin passiert. Im Grunde genommen ist es doch sowieso sinnvoller, über Energieniveaus zu reden, denn wenn die Energie abnimmt, so muss die überschüssige Energie doch irgendwohin gehen, also kommt sie in Form von elektromagnetischer Strahlung heraus. Ja, und damit die Energie zunehmen kann, muss sie von irgendwo herkommen, und dazu braucht man einfallende Strahlung! Das nächste Applet zeigt das Bohrmodell zusammen mit einem Diagramm, welches Energieniveaus darstellt. Dieses "Energieniveau"-Bild eines Atoms ist so nützlich, dass die meisten Physiker es dem "Bahn"-Bild vorziehen. Warten Sie mal. Früher haben Sie gesagt, dass ein Elektron, das seine Geschwindigkeit oder seine Richtung ändert, elektromagnetische Energie abstrahlt. Jetzt heißt's auf einmal, dass ein Elektron, das seine Bahn (oder "Energieniveau") wechselt, Strahlung abgibt. Was denn nun? Sie erzählen uns ständig neue Geschichten! Erfinden Sie dies alles, während Sie es erzählen, oder was? Die Geschwindigkeitsänderung ist eine klassische Idee, aber die Quantenphysiker bemerkten sehr bald, dass es die Energie des Elektrons ist, die sich ändert, und elektromagnetische Strahlung wird gebraucht, um die Differenzenergie zu ersetzen. Wenn die Energie abnimmt, taucht die überschüssige Energie als Photon auf, und damit ein Elektron mehr Energie bekommen kann, muss es ein Photon absorbieren. Lasst uns doch jetzt mal schauen, wie gut diese Theorie die Spektrallinien erklären kann...

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