Aufgabe Vorschlag B3 - Aufgabe 3 - Atommodelle, Atomhülle… · Abitur Hessen Physik GK 2022

Thema: Atommodelle, Atomhülle und Spektren · Aus der Prüfung GK (2022)

Aufgabenstellung

3

Um bei Feuerwerken Flammen zu färben, kommen Stoffe zum Einsatz, die Licht spezifischer Wellenlängen λF\lambda_\text{F} emittieren, wenn man sie in eine (farblose) Flamme hält. Die Färbung entsteht dadurch, dass Elektronen in einen angeregten Zustand versetzt werden und unter Aussenden eines oder mehrerer Photonen wieder in den Grundzustand zurückkehren.

Unter anderem erzeugen Alkalimetalle eine spezifische Flammenfärbung, zum Beispiel Cäsium (λCs=458 nm\lambda_\text{Cs} = 458\text{ nm}), Lithium (λLi=671 nm\lambda_\text{Li} = 671\text{ nm}) und Kalium (λK1=768 nm\lambda_{\text{K}1} = 768\text{ nm} und λK2=404 nm\lambda_{\text{K}2} = 404\text{ nm}).

3.2

Nennen Sie zwei mögliche Erklärungen dafür, dass im Kalium nicht nur eine, sondern zwei Wellenlängen in der spezifischen Flammenfärbung beobachtet werden.

[4 BE]

Ihre Antwort wurde erfasst. Vergleichen Sie Ihre Erklärungen mit den Lösungshinweisen unten.

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag B3 - Aufgabe 3 - Atommodelle, Atomhülle… · Abitur Hessen Physik GK 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

3.2 Erklärung 1 dafür, dass im Kalium zwei Wellenlängen beobachtet werden

Lösung: Möglichkeit 1: Durch die Flamme werden verschiedene K-Atome in unterschiedliche Energieniveaus angeregt, sodass die Atome dann beim Übergang in den Grundzustand auch Photonen mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren.

3.2 Erklärung 2 dafür, dass im Kalium zwei Wellenlängen beobachtet werden

Lösung: Möglichkeit 2: Ein angeregtes Elektron geht nicht direkt in den Grundzustand über, sondern über ein Zwischenniveau, sodass bei den einzelnen Übergängen die unterschiedlichen Photonen erzeugt werden.

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