Aufbau der Materie

Auszug

Es gibt eine Reihe von Phänomenen, die sich nicht mit Hilfe der klassischen Physik erklären lassen. Beispielsweise weist das Licht, das von angeregten Atomen und Molekülen emittiert wird, nur ganz bestimmte Wellenlängen auf. Man findet kein kontinuierliches Emissionsspektrum. Die Wellenlängen λ, die von Wasserstoffatomen ausgesandt werden, lassen sich mit Hilfe der Rydberg-Beziehung angeben:

$$ \frac{1} {\lambda } = R_H \left( {\frac{1} {{n_1^2 }} - \frac{1} {{n_2^2 }}} \right)$$

(3.1)

R_H ist die Rydberg-Konstante für Wasserstoff, n₁ und n₂ sind kleine ganze Zahlen. Für n₁ = 1 ist n₂ = 2,3,.... Die hieraus berechenbaren Wellenlängen des Wasserstoff-Emissionsspektrums bezeichnet man als Lyman-Serie. Daneben gibt es die Balmer-Serie (n₁ = 2, n₂ = 3,4,...), die Paschen-Serie (n₁ = 3, n₂ = 4,5,...), die Brackett-Serie (n₁ = 4, n₂ = 5,6,...), die Pfund-Serie (n₁ = 5, n₂ = 6,7,...) und die Humphreys-Serie (n₁ = 6, n₂ = 7,8,...). Jede dieser emittierten Lichtwellenlängen entspricht einem Übergang von einem elektronisch angeregten Zustand zu einem energetisch tiefer liegenden Zustand des Wasserstoffatoms. Offenbar können Atome und Moleküle nur in ganz bestimmten elektronischen Energiezuständen existieren und nicht beliebige Energiemengen aufnehmen oder abgeben.