Allgemein

In Anlehnung an das Bohrsche Atommodell werden die Quantensprünge erläutert. Beginnend bei der Lymann-Serie bis zur Brackett-Serie ist zu sehen, wie durch Energiezufuhr die Wasserstoffelektronen mittels Quantensprung in ein höheres Energieniveau gelangen, sich dort kurz aufhalten können und nach ca. 10-8s unter Abgabe der überschüssigen Energie in Form von Lichtquanten (auch hier wieder mittels eines Quantensprungs) zurück in den Ausgangszustand oder einen energetische tieferen Zustand gelangen.


Lymann-Serie

Zum Leuchten angeregte Wasserstoffatome senden charakteristische Spektren aus. Bei der Anregung gelangt das Elektron des Wasserstoffatoms auf ein höheres Energieniveau. In unserem Fall vom Grundzustand mit der Hauptquantenzahl n=1 bis zum Niveau mit der Hauptquantenzahl n=4. Nach einer mittleren Verweilzeit von ca. für 10-8s kehrt das Elektron in den Ausgangszustand zurück. Dabei wird die überschüssige Energie in Form eines Lichtquants frei. Die verschiedenen Übergänge führen zu charakteristischen Spektrallinien. Ihre Frequenzen lassen sich ermitteln nach f=R( 1/n2 - 1/m2 ) R=Rydbergkonstante. Die Linien der Lyman-Serie (n=1) befinden sich im UV-Bereich des Lichtes. m nimmt im dargestellten Beispiel nacheinander die Werte kann 2, 3 und 4 ein.


Balmer-Serie

Zum Leuchten angeregte Wasserstoffatome senden charakteristische Spektren aus. Bei der Anregung gelangt das Elektron des Wasserstoffatoms auf ein höheres Energieniveau. In unserem Fall vom Grundzustand mit der Hauptquantenzahl n=1 bis zum Niveau mit der Hauptquantenzahl n=4. Die sogenannte Balmer-Serie wird sichtbar, wenn sie in einem Zwischenschritt erst auf den angeregten Zustand mit der Hauptquantenzahl n=2 zurückfallen. Die verschiedenen Übergänge führen zu charakteristischen Spektrallinien. Ihre Frequenzen lassen sich ermitteln nach f=R( 1/n2 - 1/m2 ) R=Rydbergkonstante. Die Linien der Balmer-Serie (n=2) befinden sich im sichtbaren Bereich des Lichtes. m nimmt im dargestellten Beispiel nacheinander die Werte kann 3, 4, 5, 6 und 7 ein.


Paschen-Serie

Zum Leuchten angeregte Wasserstoffatome senden charakteristische Spektren aus. Bei der Anregung gelangt das Elektron des Wasserstoffatoms auf ein höheres Energieniveau. In unserem Fall vom Grundzustand mit der Hauptquantenzahl n=1 bis zum Niveau mit der Hauptquantenzahl n=7. Die sogenannte Paschen-Serie wird sichtbar, wenn die Elektronen in einem Zwischenschritt erst auf den angeregten Zustand mit der Hauptquantenzahl n=3 zurückfallen. Die verschiedenen Übergänge führen zu charakteristischen Spektrallinien. Ihre Frequenzen lassen sich ermitteln nach f=R( 1/n2 - 1/m2 ) R=Rydbergkonstante. Die Linien der Paschen-Serie (n=3) liegen im nahen infraroten Spektralbereich. m nimmt im dargestellten Beispiel nacheinander die Werte kann 4, 5, 6 und 7 ein.


Brackett-Serie

Zum Leuchten angeregte Wasserstoffatome senden charakteristische Spektren aus. Bei der Anregung gelangt das Elektron des Wasserstoffatoms auf ein höheres Energieniveau. In unserem Fall vom Grundzustand mit der Hauptquantenzahl n=1 bis zum Niveau mit der Hauptquantenzahl n=8. Die sogenannte Brackett-Serie wird sichtbar, wenn sie in einem Zwischenschritt erst auf den angeregten Zustand mit der Hauptquantenzahl n=4 zurückfallen. Die verschiedenen Übergänge führen zu charakteristischen Spektrallinien. Ihre Frequenzen lassen sich ermitteln nach f=R( 1/n2 - 1/m2 ) R=Rydbergkonstante. Die Linien der Brackett-Serie (n=4) befinden sich im infraroten Bereich des Lichtes. m nimmt im dargestellten Beispiel nacheinander die Werte kann 5, 6, 7 und 8 ein.