Moderne Physik

Balmer-α (Hα)-Linie

n_i→n_f setzen — Emissionslinienfarbe entspricht λ aus Rydberg-Formel.

Balmer-α (Hα)-Linie — interaktive Moderne Physik-Simulation. n_i→n_f setzen — Emissionslinienfarbe entspricht λ aus Rydberg-Formel. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.

Balmer-Serie

Stelle n_i→n_f ein — die Emissionslinienfarbe entspricht λ aus der Rydberg-Formel.

Übergänge des Wasserstoffs zu n = 2 emittieren sichtbare Balmer-Linien mit Wellenlängen aus der Rydberg-Formel 1/λ = R_H(1/4 − 1/n²). Hα bei 656 nm ist die hellste rote Linie — in der Astronomie genutzt, um Wasserstoff zu identifizieren und Rotverschiebung zu messen.

Untersuchungsbericht

Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen

Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.

Leitfrage

Ein Elektron in einem Wasserstoffatom fällt von einem höheren Energieniveau auf das Niveau n = 2 und emittiert dabei ein Photon (die Balmer-Reihe – die einzigen Wasserstofflinien, die für das menschliche Auge sichtbar sind). Hängt die emittierte Wellenlänge davon ab, von welchem ​​Niveau das Elektron gestartet ist?

Vorhersagen zum Abwägen

Variable Rollen

Was Sie eingestellt haben:

Was Sie messen:

Wie die Untersuchung abläuft

  1. Öffnen Sie die Balmer-Alpha-Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Der Standardübergang dieser Preset ist n = 3 → n = 2 (Hα, die rote Balmer-Linie).
  2. Aktivieren Sie die Anzeige der emittierten Wellenlänge.
  3. Legen Sie das Startenergieniveau n_initial für jeden Versuch fest (absteigend auf n_final = 2) und zeichnen Sie die emittierte Wellenlänge auf.

Maßgebende Gleichung

Beziehung zwischen Photonenwellenlänge und Energie — λ = hc/ΔE

Sobald der Energie-Niveauübergang des Bohr-Modells (von n_i nach n_f) die Energie ΔE des emittierten Photons liefert, folgt seine Wellenlänge unmittelbar aus λ = hc/ΔE — dieselbe Beziehung, die die Energie jedes Photons mit seiner Wellenlänge verknüpft. Der Niveauabstand selbst, und damit ΔE, wird durch die Rydberg-Formel 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) festgelegt.

Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen

Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird

  1. Willkommen bei Balmer-Alpha
  2. Atom auswählen
  3. Abspielen drücken
  4. Sichtbare Wasserstofflinie
  5. Eigenschaften-Panel öffnen
  6. Geschafft!

Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.

Interaktives Labor öffnen →

Arbeitsblatt herunterladen →

Das Bohrsche Modell & Wasserstoffspektren

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