Energieniveaus und Quantisierung
Energy Levels and Quantization
Die Energie eines Photons hĂ€ngt allein von der Frequenz ab: E = h·f â helleres Licht bedeutet mehr Photonen, nicht energiereichere. Atome besitzen diskrete Energieniveaus, keine beliebigen Zwischenwerte; Emissions- und Absorptionsspektren entstehen, weil ein Elektron nur zwischen diesen Stufen springen kann und dabei genau die passende Photonenenergie aussendet oder aufnimmt. Die entstehenden Linien sind der Fingerabdruck jedes Elements â von der gelben Natriumlampe bis zur Sternspektroskopie. Markiert die Grenze zwischen Wellen- und Photonenmodell und ordnet Energieversorgungsfragen wie die Photovoltaik quantenphysikalisch ein.
Voraussetzungen (1)
Aus welcher Lichtquelle stammen die Photonen mit der gröĂten Energie pro Photon?
Im Wasserstoffatom kann das Elektron jede beliebige Energie zwischen Grundzustand und Ionisationsgrenze annehmen.
Wenn ein Elektron von einem höheren auf ein niedrigeres Energieniveau wechselt, wird ein ___ emittiert.
Ein Atom emittiert Licht mit λ = 500 nm. Welche Energiedifferenz ÎE hat der Ăbergang in eV? (hc = 1240 eV·nm)
Ein idealisiertes, völlig reibungsfreies Pendel schwingt zwischen Höhen- und Bewegungsenergie hin und her. Bei diesem Vorgang geht keine Energie in nicht nutzbare Formen ĂŒber.
Bei welchem Vorgang wird Energie vor allem entwertet?
Der Wirkungsgrad η gibt das VerhĂ€ltnis von ___ Energie zur zugefĂŒhrten Energie an.
Ein Kraftwerk erzeugt aus 1000 MJ Brennstoffenergie 380 MJ elektrische Energie. Wie groĂ ist der Wirkungsgrad in %?
Photovoltaikanlagen wandeln Lichtenergie direkt in elektrische Energie um.
Photon A hat λ = 400 nm, Photon B hat λ = 800 nm. Wie groà ist das VerhÀltnis E_A/E_B?
Fossile Brennstoffe wie Kohle und Erdgas sind ___ Energiequellen, da sie sich nicht in menschlichen ZeitrÀumen erneuern.
Berechne die Energie eines Photons mit f = 5·10Âč⎠Hz in eV. (h = 6,63·10â»ÂłâŽ J·s; 1 eV = 1,6·10â»Âčâč J). Runde auf 2 Dezimalstellen.
Das Licht einer leuchtenden Neon-Gasentladungsröhre wird durch ein Gitter betrachtet. Was sieht man?
Ein Hersteller bewirbt einen Motor so: âWirkungsgrad 100 % â die zugefĂŒhrte elektrische Energie wird vollstĂ€ndig in Bewegungsenergie umgewandelt." Wie beurteilst du die Werbung?
Bei einer LED wird elektrische Energie direkt in Licht umgewandelt â die Photonen haben dabei eine bestimmte Farbe, die vom Halbleitermaterial abhĂ€ngt.