Bohrsches Atommodell - Aufgaben und Übungen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Das Bohr´sche Atommodell ist eine Weiterentwicklung des Rutherford'schen Atommodell. Welche Strukturelemente eines Atoms hat Bohr von Rutherford übernommen?

a) Ein Atom enthält einen kleinen, positiv geladenen Atomkern

b) Ein Atom enthält alle Elektronen in sogenannten Orbitalen

2) Was ist neu am Bohr'schen Atommodell?

a) Ein Atom ist im ungeladen

b) Die Elektronen bewegen sich auf Kreisbahnen um den positiv geladenen Kern, vergleichbar wie die Planeten, die um die Sonne kreisen.

3) Warum bewegen sich die Elektronen auf der Kreisbahn um den Atomkern (und verlassen beispielsweise die Kreisbahn nicht aufgrund der Fliehkraft)?

a) Die Zentripetalkraft, die dafür sorgt, dass Elektronen sich auf der Kreisbahn bewegen, kommt durch die Anziehungskraft zwischen positiv geladenem Kern und negativ geladen Elektronen zustande.

b) Die Elektronen bewegen sich aufgrund der hohen Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit) auf einer Kreisbahn

4) Ist die Begründung, warum sich das Elektron auf einer Kreisbahn um den Atomkern bewegt, mit den Gesetzen der klassischen Physik vereinbar?

a) Nein, sie ist nicht vereinbar. Eine Kreisbewegung stellt eine beschleunigte Bewegung dar. Wenn Elektronen beschleunigt werden, kommt es zur Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen. Die Elektronen würden daher immer langsamer (Energieverlust durch die Abstrahlung) werden und irgendwann in den Kern stürzen.

b) Ja, die Begründung ist mit der klassischen Physik vereinbar, schließlich gebe es sonst keine Atome

5) Wie "stellte" sich Bohr das Atommodell vor?

a) Die Elektronen bewegen sich auf Bahnen mit beliebigem Radius um den Atomkern

b) Die Elektronen kreisen nur auf bestimmten (sogenannten diskreten) Bahnen um den Atomkern, sie bewegen sich dabei Strahlungsfrei.

6) Wie lautet die zugehörige Gleichung zu Aufgabe 5?

a) Die Gleichung verknüpft die Masse des Elektrons, die Elektronengeschwindigkeit und die Quantenzahl n (= Bahnen): 2 · m · v = n

b) Die Gleichung verknüpft den Umfang der Kreisbahn, die Masse des Elektrons, die Elektronengeschwindigkeit, das Plank'sche Wirkungsquantum und die Quantenzahl n (= Bahnen): 2 · Pi · r ·m · v = n· h

7) Welche Widersprüche bzw. Grenzen weist das Bohr'sche Atommodell auf (weshalb es heute nicht mehr gültig ist)?

a) Die exakte Position eines Elektrons ist nicht bestimmbar (Heisenberg'sche Unschärferelation) und das Bohr'sche Atommodell liefert nur für Wasserstoff bzw. Wasserstoffähnliche Systeme (Einelektronensystem) akzeptable Ergebnisse.

b) Die Bohr'sche Atommodell macht keine Aussage über die Kreisbahnen, auf denen die Elektronen um den Atomkern kreisen

Physik Test – Bohr’sche Atommodell

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