Vorname Name Autor/-in01.04.2015 11 E-Lern- und Lehrmedium: Quantenchemie und Chemie farbiger Stoffe Wellen, Licht und Elektronen

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  • Folie 1
  • Vorname Name Autor/-in01.04.2015 11 E-Lern- und Lehrmedium: Quantenchemie und Chemie farbiger Stoffe Wellen, Licht und Elektronen
  • Folie 2
  • Gnter Baars 22 bersicht 1.Wellen 2.Licht 3.Elektron
  • Folie 3
  • Gnter Baars 3 1. Wellen Paul Klee
  • Folie 4
  • Gnter Baars 4 1. Wellen Slinky-Feder im Chemie-Vorbereitungszimmer (Gymnasium Bern-Neufeld)
  • Folie 5
  • Gnter Baars 5 1. Wellen Slinky-Feder im Chemie-Vorbereitungszimmer (Gymnasium Bern-Neufeld)
  • Folie 6
  • Gnter Baars 6 1. Wellen Verlauf der Bewegung eines Erregers, der auf einem Wellen- trger eine fortlaufende harmonische Transversalwelle erzeugt.
  • Folie 7
  • Gnter Baars 7 1. Wellen Bildung von fortlaufenden harmonischen Wellen
  • Folie 8
  • Gnter Baars 8 1. Wellen Bildung einer fortlaufenden harmonischen Transversal- welle
  • Folie 9
  • Gnter Baars 9 1. Wellen Momentanbild einer fortlaufenden harmonischen Transversalwelle zur Zeit t
  • Folie 10
  • Gnter Baars 10 1. Wellen Zwei Momentanbilder einer fortlaufenden harmonischen Transversalwelle zur Zeit t und t + t
  • Folie 11
  • Gnter Baars 11 1. Wellen a) konstruktive und b) destruktive Interferenz zweier Wellen
  • Folie 12
  • Gnter Baars 12 1. Wellen Ausbildung einer stehenden Welle durch zwei entgegengesetzt laufende harmonische Wellen.
  • Folie 13
  • Gnter Baars 13 1. Wellen Versuchsanordnung zur Erzeugung der Eigenschwin- gungen eines Gummiseils
  • Folie 14
  • Gnter Baars 14 1. Wellen Mgliche stehende Wellen (Eigenschwingungen) eines Gummiseils sowie die dazugehrenden Wellenlngen
  • Folie 15
  • Gnter Baars 15 1. Wellen Beugungsbild eines Laserstrahls an einem Spalt
  • Folie 16
  • Gnter Baars 16 1. Wellen Beugungsbild eines Laserstrahls an einer runden ffnung
  • Folie 17
  • Gnter Baars 17 1. Wellen Intensittsmaximum Intensittsminimum x = n (n = 0, 1, 2, 3,....) x = n (n = 1, 3, 5, 7,...) Wegstrecke der Welle 1: 3 Wegstrecke der Welle 1: 3,5 Wegstrecke der Welle 2: 4 Wegstrecke der Welle 2: 4 Bildung heller und dunkler Stellen eines Beugungsbilds
  • Folie 18
  • Gnter Baars 18 2. Licht Elektromagnetische Wellen; M: Magnetische Flussdichte; E: Elektrische Feldstrke [entspricht der Amplitude der Welle bzw. der Intensitt (Helligkeit) des Lichts]
  • Folie 19
  • Gnter Baars 19 2. Licht Einteilung der elektro- magnetischen Strahlung
  • Folie 20
  • Gnter Baars 20 2. Licht Versuchsanordnung zur Demonstration des Fotoelektrischen Effekts
  • Folie 21
  • Gnter Baars 21 2. Licht Wirkungsweise einer Fotozelle (schematisch)
  • Folie 22
  • Gnter Baars 22 2. Licht m e : Masse Elektron; v: Geschwindigkeit des Elektrons; e: Elektronenladung; U 0 : maximale Spannung Versuchsanordnung zur Bestimmung der maximalen kinetischen Energie von Fotoelektronen
  • Folie 23
  • Gnter Baars 23 2. Licht 1.Der Fotoelektronenstrom ist sofort nach dem Eintreffen des Lichts (bei gengend hoher Frequenz) auf der Metall- oberflche zu beobachten. 2.Unterhalb einer bestimmten Lichtfrequenz f werden keine Fotoelektronen freigesetzt, ganz egal, wie hoch die Intensitt des Lichts ist. Daraus folgt, dass fr ein bestimmtes Metall die maximale Spannung und damit die maximale kinetische Energie der Fotoelektronen nur von der Frequenz des eingestrahlten Lichts beeinflusst wird, nicht aber von der Lichtintensitt. Die maximale kinetische Energie der Foto- elektronen ist folglich nur von der Lichtfrequenz abhngig. 3.Die Anzahl der Fotoelektronen ist, bei konstanter Frequenz, direkt proportional zur Intensitt des ein-gestrahlten Lichts, wobei sich die maximale kinetische Energie der Foto- elektronen nicht ndert.
  • Folie 24
  • Gnter Baars 24 2. Licht Eine elektromagnetische Strahlung bestimmter Frequenz (Wellenmodell) besteht aus Photonen (Teilchenmodell), die alle die gleiche Energie besit- zen. E = h f h heisst Plancksches Wirkungsquantum Eine elektromagnetische Strahlung bestimmter Frequenz (Wellenmodell) strahlt umso intensiver (Intensitt; "Helligkeit"), je grsser die Anzahl der Photonen (Teilchenmodell) ist. Abhngigkeit der Gesamtenergie einer elektromagnetischen Welle: E ges : Frequenz (f) und Intensitt (Amplitude E) [Wellenmodell] E ges : Energie eines Photons und Anzahl Photonen [Teilchenmodell]]
  • Folie 25
  • Gnter Baars 25 2. Licht Intensitt einer elektromagnetischen Strahlung 0 E 2 c = (h f) n; ohne die Konstanten 0, c, f und h ergibt sich: n E 2 Wellenmodell: I = 0 E 2 c [W m -2 ] I : Intensitt; 0 :elektrische Feldkonstante; E: Betrag der elektrischen Feldstrke (Amplitude der elektromagnetischen Strahlung); c: Lichtge- schwindigkeit Teilchenmodell: I = (h f) n [W m -2 ] hf: Photonenenergie; Anzahl Photonen
  • Folie 26
  • Gnter Baars 26 3. Elektronen Kathodenstrahlrohr
  • Folie 27
  • Gnter Baars 27 3. Elektronen Kathodenstrahlrohr: Ablenkung der Elektronen
  • Folie 28
  • Gnter Baars 28 3. Elektronen Kontinuierliches Spektrum von weissem Licht
  • Folie 29
  • Gnter Baars 29 3. Elektronen Wasserstoffrhre
  • Folie 30
  • Gnter Baars 30 3. Elektronen Linienspektrum des Wasserstofflichts
  • Folie 31
  • Gnter Baars 31 3. Elektronen Grundzustand und angeregte Zustnde von Wasserstoff-Atomen
  • Folie 32
  • Gnter Baars 32 3. Elektronen Emissionsspektren einiger gasfrmiger elementarer Stoffe (Zahlenangaben in nm; 1 nm = 10 -9 m)
  • Folie 33
  • Gnter Baars 33 3. Elektronen Elektronenbeugungsrhre
  • Folie 34
  • Gnter Baars 34 3. Elektronen Beugung von Elektronen an einer Aluminiumfolie
  • Folie 35
  • Gnter Baars 35 3. Elektronen Deutung des Beugungsbilds eines Elektronenstrahls am Spalt
  • Folie 36
  • Gnter Baars 36 3. Elektronen Louis de Broglie (1892-1987) h: Plancksches Wirkungsquantum; m: Masse; v: Geschwindigkeit
  • Folie 37
  • Gnter Baars 37 3. Elektronen M. Born (1882-1970) : Amplitude der Elektronenwelle; W: Wahrscheinlichkeit; V: Volumenelement; dW/dV: Elektronendichte (Aufenthaltswahr- scheinlichkeit pro Volumeneinheit!)
  • Folie 38
  • Gnter Baars 38 3. Elektronen : Wellenlnge h: Plancksches Wirkungsquantum m: Masse v: Geschwindigkeit kinetische Energie potentielleEnergie Gesamtenergie Erwin Schrdinger (1887-1961)
  • Folie 39
  • Gnter Baars 39 3. Elektronen