kinetische Energie < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:29 Sa 24.12.2011 | | Autor: | RWBK |
| Aufgabe | Ultraviolette Strahlung mit der Wellenlänge 30nm trifft auf Wasserstoffatome bzw. einfach ionisierte Heliumatome.
a) Welche kinetische Energie erhält das von H-Atomen durch Fotoionisation angetrennte Elektron?
b) Wie groß ist die Ionisationsenergie für die Abtrennung des zweiten Elektrons vom Helium-Ion? [mm] (He^{+} \to He^{++}+e^{-})
[/mm]
Welches Niveaus können mit dieser Strahlung im [mm] He^{+} [/mm] angeregt werden? Berechnen Sie deren Energie. |
Hallo,
ich hab bei folgender Aufgabe leider schwierigkeiten und hoffe daher das mit jemand helfen kann.
Ich hab zunächst die Gesamtenergie berechnet mit folgender Gleichung:
[mm] W=\bruch{h*c_{0}}{\lambda_{0}}=6,62*10^{-18}J
[/mm]
Wie kann ich den jetzt die kinetische Energie berechnen?
Bisher habe ich ja nur die Gesamtenergie berechent.
Diese setzt sich aus der kinetischen Energie und der Austrittsenergie zusammen richtig? Wie kann ich den die Austrittsenergie berechnen? Zur Berechnung dieser Aufgabe verwende ich folgende Formelsammlung:
Physik in Formeln und Tabellen (Joachim Berber, Heinz Kacker und Rudolf Langer) Leider finde ich aber keine Formel die mir jetzt weiterhelfen könnte. Bei b weiß ich ehrlich gesagt noch gar nicht wie ich weiter rechnen kann. Würde mich freuen wenn mir jemand helfen könnte damit ich diese Aufgabe lösen kann. Ich wünsche allen auf diesem Wege schon mal ein paar schöne Feiertage.
Mit freundlichen Grüßen
RWBK
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:48 Sa 24.12.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
du nimmst das niedrigste Energieniveau des H Atoms. bzw in b) des ionisierten He Atoms. daraus die Ionisierungsenergie (13,6eV) der Rest geht in kin Energie.
beim iobusierten musst du mit Z=2 rechnen um die Energieniveaus zu finden.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:11 Sa 24.12.2011 | | Autor: | RWBK |
Unser Professor hat den Aufgabenteil b mit folgender Gleichung gerechnet
[mm] E_{ion}=h*R*Z^{2}*(\bruch{1}{n^{2}}-\bruch{1}{y})=
[/mm]
Ich frage mich jetzt wie kommt man den darauf und was ist y??
R=Rydbergfrequenz
h=Planckkonstante
Die Formel finde ich ehrlich gesagt auch nirgends kann mir vllt nochmal jemand helfen? Danke für die Antwort auf den Aufgabenteil a den habe ich jetzt gelöst.
Mfg
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Hallo!
zunächst muß es in der Formel [mm] y^\red{2} [/mm] heißen.
Es ist etwas schwierig, dir zu erklären, woher diese Formel kommt.
Vielleicht kennst du das Feld einer Punktladung
[mm]V=-\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{Q}{r}[/mm]
Um eine kleine Ladung [mm]q_[/mm] von einer Position [mm] r_1 [/mm] auf eine Position [mm] r_2 [/mm] zu bringen, ist die Energie
[mm]E=\left(-\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{Q*q}{r_1}\right)-\left(-\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{Q*q}{r_2}\right)=-\frac{Q*q}{4\pi\varepsilon_0}\left(\frac{1}{r_1}-\frac{1}{r_2}\right)[/mm]
erforderlich.
Bei Atomen kommt hinzu, daß für den Abstand eines Elektrons vom Kern nur bestimmte Werte in Frage kommen, und zwar sowas wie [mm] $r=n^2*r_0$ [/mm] . Das $n_$ gibt an, auf welcher Schale sich das Elektron befindet.
Damit bekommst du im Prinzip
[mm]E=-\frac{Q*q}{4\pi\varepsilon_0}\left(\frac{1}{n_1^2*r_0}-\frac{1}{n_2^2*r_0}\right)[/mm]
Du hast in deiner Rydberg-Formel zwar ganz andere Konstanten, aber im Prinzip siehst du, daß die Form der Formel die gleiche ist.
Zwei Parameter sind in der Formel noch drin. Bei mir sind das [mm] n_1 [/mm] und [mm] n_2 [/mm] , bei dir y und n.
Damit gibst du an, von welcher Bahn auf welche andere das Elektron wechseln soll, das sind also meistens ganze Zahlen.
Die Frage ist nun, auch welche Bahn wechselt das Elektron, wenn es ja völlig frei beliebig weit weg fliegen soll. Hmh?
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