Atomare Spektren Wir haben gesehen, wie Photonen erzeugt oder zerstört werden, wenn sie mit Atomen wechselwirken, aber es ist wichtig, sich zu vergegenwärtigen, dass Übergänge zwischen den gleichen Energieniveaus immer Photonen der gleichen Farbe erzeugen. (Streng genommen haben Photonen keine Farbe, aber es ist eine praktische Art und Weise, sich ihre Wellenlänge oder Frequenz vorzustellen) Ich kann dir zeigen, wie man die Energie (und daher die Frequenz und die Wellenlänge) dieser Photonen berechnet... Im folgenden Experiment funktioniert der Kasten unter dem Bohr-Modell wie ein Prisma oder ein Beugungsgitter. Er zeigt das atomare Spektrum des Wasserstoffatoms. Immer dann, wenn ein Photon emittiert wird, wird seine Wellenlänge im Spektrum angezeigt. Klicke auf eine der Bahnen, um das Elekton zwischen Energieniveaus springen zu lassen. Huch. Jedes Mal, wenn das Elektron nach innen springt, erzeugt es ein Photon, und gleiche Sprünge erzeugen Photonen der gleichen Farbe. Ich wette, dass alle die verschiedenen Linien gleichzeitig erscheinen, wenn man sehr viele Atome hat. Es ist genau das, was die Wissenschaftler unter einem atomaren Spektrum verstehen. Übrigens geht dies auch umgekehrt. Alle diese Photonen der gleichen Farbe sind genau die, welche die Elektronen in höhere Energieniveaus stoßen können. Die Photonen mit anderen Frequenzen gehen einfach durch das Atom hindurch. Das bedeutet, dass die Atome irgendwie "durchsichtig" sind für alles Licht, was nicht in den "Mannschaftsfarben" daherkommt. Wir reden immer von der "Farbe" der Photonen. Bedeutet das, dass Atome nur mit sichtbarem Licht wechselwirken? Wie steht es denn mit den anderen Arten von elektromagnetischer Strahlung? Wir haben von sichtbarem Licht gesprochen, da man damit am einfachsten experimentieren kann. Aber du hast recht, wir sollten von der "Frequenz" oder der "Wellenlänge" der Photonen sprechen und nicht von ihrer Farbe. Wir werden jetzt von schwereren Atomen sprechen, solche mit sehr vielen Elektronen. Diese wollen lieber mit Wellen höherer Energie, wie den Röntgenstrahlen, wechselwirken. Wir können jetzt weitermachen und über diese schweren Atome reden, und dabei einige ausgewählte Beispiele anschauen, etwa wie Röntgengeräte in Krankenhäusern Röntgenstrahlen erzeugen, oder wie man damit Bilder machen kann.

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