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Bohr'sches Atommodell (Basiswissen)

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Die Autor/-innen
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Jakob Köbner
Bohr'sches Atommodell (Basiswissen)
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Beschreibung Bohr'sches Atommodell (Basiswissen)

In diesem Video wird das Bohrsche Atommodell vorgestellt. Die Grundzüge des Modells werden erläutert und du wirst lernen, warum es zu seiner Zeit so revolutionär war. Mit diesem Modell konnte nämlich endlich einige, bis dahin ungelöste Probleme geklärt werden (wie zum Beispiel Absorptions- und Emissionsvorgänge). Danach werden die Bohrschen Postulate vorgestellt. Am Ende werden noch einige Schwächen dieses Modells diskutiert, denn obwohl es besser als seine Vorgänger war, können selbst mit diesem Modell nicht alle Phänomene der Atomphysik erklärt werden.

4 Kommentare

4 Kommentare
  1. Fantastisch erklärt und nebenbei noch zusätzliche Informationen mitgeliefert - da erfährt man auch noch ein bisschen mehr als im Unterricht ;-) Danke!

    Von j w., vor mehr als 8 Jahren
  2. ...und für die Mittelstufe ist es bestens geeignet ! Alles, was dazu im Unterricht gefragt wird, wurde erklärt !
    Tolles Video =)

    Gruß, Sebastian

    Von Heysel, vor mehr als 9 Jahren
  3. Danke :) da hast du natürlich recht, das hier ist auch erstmal das Grundlagenvideo für die Mittelstufe, in der Oberstufe kommt ja dann nochmal Atomphysik mit Quantenmechanik dazu ... so weit ich weiss will Lukas das demnächst angehen, da sollte also bald was da sein!

    Von Jakob Köbner, vor mehr als 10 Jahren
  4. sehr nett gemacht!aber da diese thema Im Physik Gk/Lk vorkommt,darf man sich auch gerne mal etwas mathematischer an die sache ranwagen udnd das bohrsche postulat rechnerisch herleiten:)also ich würde mich über ein video zu dem Thema freuen:)

    lg,druwwl

    Von Druwwl, vor mehr als 10 Jahren

Bohr'sches Atommodell (Basiswissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Bohr'sches Atommodell (Basiswissen) kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib die richtigen Aussagen über das Bohr'sche Atommodell an.

    Tipps

    Im Rutherford'schen Atommodelle sind die Elektronen chaotisch um den Kern verteilt.

    Im Thomson'schen Atommodell sind Elektronen und Protonen durcheinander verteilt.

    Elektronen befinden sich im Bohr'schen Atommodell nur auf bestimmten Bahnen.

    Lösung

    Im Bohr'schen Atommodell befinden sich die Protonen im Atomkern und die Elektronen in der Atomhülle. Diese sind also räumlich voneinander getrennt.

    Im Gegensatz zum Rutherford'schen Atommodell befinden sich die Elektronen jedoch nicht chaotisch in der Atomhülle verteilt, sondern stets auf Kreisbahnen um den Atomkern.

    Der Bahnradius ist dabei äquivalent zur Energie. Da Elektronen sich nur auf bestimmten Bahnen befinden können, können diese auch nur bestimmte Energiebeträge haben. Diese Energiebeträge werden durch passende Photonen entweder aufgenommen oder abgegeben.

    Mit diesem Modell konnte Bohr einige Probleme der Atomphysik lösen und erklären, warum Elektronen nicht in den Atomkern abstürzen.

    Das Modell stützt sich auf die Bohr'schen Postulate.

    Daraus ergibt sich jedoch auch ein Problem. Denn Postulate sind Annahmen, die jedoch unbegründet sein können.

    Dennoch ist das Atommodell von Niels Bohr noch heute sehr bekannt, denn es ist einfach zu verstehen und erklärt viele wichtige Phänomene der Atomphysik.

  • Gib das Bohr'sche Atommodell an.

    Tipps

    Bedenke die Bohr'schen Postulate.

    Nur durch Quantensprünge können Elektronen ihre Bahn um den Atomkern ändern.

    Nach dem ersten Bohr'schen Postulat bewegen sich Elektronen auf stabilen Kreisbahnen.

    Lösung

    Das Bohr'sche Atommodell beinhaltet wie andere Atommodelle auch einen Atomkern und eine Atomhülle.

    Niels Bohr ging davon aus, dass sich die Protonen im Atomkern befinden. Der Atomkern ist nach seinem Modell sehr klein, beinhaltet jedoch den Großteil der Masse des Atoms.

    Um den Atomkern herum finden sich die Elektronen in der Atomhülle. Nach dem Bohr'schen Atommodell befinden sich die Elektronen nun auf fest definierten Kreisbahnen um den Atomkern. Sie befinden sich dort in stabilen Zuständen und strahlen keine Energie ab. Eine Änderung des Bahnradius, ein so genannter Quantensprung, tritt nur dann auf, wenn ein Elektron von einem passenden Photon dazu angeregt wird.

    Noch heute ist das Bohr'sche Atommodell so bedeutsam, da es eine ganze Reihe unerklärbarer Versuchsergebnisse einfach erklären konnte.

  • Erkläre das Bohr'sche Atommodell anhand des Wasserstoffatoms.

    Tipps

    Im Bohr'schen Atommodell befinden sich die Protonen im Atomkern und die Elektronen in der Atomhülle.

    Der Bahnradius der Kreisbewegung ist dabei Energie äquivalent.

    Lösung

    Im Bohr'schen Atommodell befinden sich die Protonen im Atomkern und die Elektronen in der Atomhülle. Sie sind also räumlich voneinander getrennt. Genauer gesagt befinden sich die Elektronen auf bestimmten Kreisbahnen um den Atomkern herum. Der Bahnradius ist dabei der Energie äquivalent. Da Elektronen sich nur auf bestimmten Bahnen befinden können, können diese auch nur bestimmte Energiebeträge haben.

    Dieser Zusammenhang ist besonders einfach am Wasserstoffatom nachzuvollziehen. Hier gibt es nur ein Proton und ein einzelnes Elektron. Wechselt das Elektron seine Bahn, so gelten dieselben Modellannahmen wir für jedes weitere Atom. Die Energiebeträge werden auch beim Wasserstoffatom durch passende Photonen aufgenommen oder abgegeben.

    Mit diesem Modell konnte Bohr einige Probleme der Atomphysik lösen und erklären, warum Elektronen nicht in den Atomkern abstürzen. Unter anderem aus diesem Grund ist das Atommodell von Niels Bohr noch heute sehr bekannt und bietet einen relativ einfachen Einstieg in die Atomphysik.

  • Gib die Bohr'schen Postulate an.

    Tipps

    Das zweite und dritte Postulat wird oft zusammengefasst.

    Postulate sind Annahmen.

    Bohr nimmt an, dass Elektronen nur in bestimmten Abständen vom Atomkern vorkommen.

    Lösung

    Für sein Atommodell postulierte Niels Bohr drei Postulate. Postulate sind Annahmen, die als Annahme für ein Modell gelten und nicht unbedingt einer weitreichenden Grundlage bedürfen.

    Das erste Postulat lautet: Elektronen bewegen sich auf stabilen Kreisbahnen um den Atomkern. Sie strahlen dabei keine Energie ab. Bohr nimmt also an, dass Elektronen nur in bestimmten Abständen vom Atomkern vorkommen.

    Das zweite Postulat lautet: Der Bahnradius ändert sich nur stufenweise, nicht fließend. Diese Änderung wird als Quantensprung bezeichnet. Elektronen nehmen nur bestimmte Energiebeträge auf oder geben diese ab. So verändert sich ihre Gesamtenergie nur stufenweise.

    Das dritte Postulat lautet: Bahnen sind nur stabil, wenn der Drehimpuls $L = n \cdot h$ ist.

    Das zweite und dritte Postulat werden dabei häufig zusammengefasst.

  • Gib die bekannten Vorgänger des Bohr'schen Atommodells an.

    Tipps

    Modelle sollen die Realität abbilden.

    Rutherford wurde durch seine Streuversuche berühmt.

    Darwin ist der Vater der Evolutionstheorie.

    Lösung

    Bevor Niels Bohr sein Atommodell entwickelte, gab es bereits weitere Modelle, die den Aufbau der Atome zu erklären versuchten.

    Bohr ließ sich von diesen Modellen zu seinem eigenen Modell inspirieren, weshalb wir hier zwei etwas genauer betrachten wollen.

    Zuerst betrachten wir das Thomson'sche Atommodell. Dieses wird auch als Rosinenkuchenmodell bezeichnet, denn die Elektronen sind chaotisch in einem positiv geladenen Material verteilt. Eben so wie Rosinen in einem Rosinenkuchen.

    Dass dieses Modell nicht der Realität entsprechen konnte, bewies Rutherford. Aufgrund seiner Streuversuche postulierte er ein anderes Atommodell, nach dem sich die Elektronen in einer großen Atomhülle gänzlich frei um einen sehr kleinen Atomkern bewegen konnte. Die Protonen vermutete Rutherford gesammelt im Atomkern.

    Diesen Ansatz griff Niels Bohr wenige Jahre später auf und erweiterte diesen um seine Postulate.

    Als Ergebnis erhielt er das Bohr'sche Atommodell, nach dem sich Elektronen ebenfalls um einen Atomkern bewegen, jedoch auf festen Bahnen.

    Bis heute wurde das Atommodell noch zahlreiche Male weiter entwickelt, um so ein immer genaueres Abbild der Realität zu erhalten.

    Dennoch ist das Atommodell von Bohr weiterhin wichtig, denn es ist eine relativ einfache Art und Weise, den Atomaufbau und grundlegende Energietransferprozesse in der Atomphysik zu erklären.

  • Analysiere Probleme des Bohr'schen Atommodells.

    Tipps

    Elektronen bewegen sich auf stabilen Kreisbahnen um den Atomkern.

    Das BAM ist ein $2-D$-Modell.

    Ein realitätsgetreues Modell müsste dreidimensional sein.

    Lösung

    Einige Probleme des Bohr'schen Atommodells lassen sich anhand der Postulate gut nachvollziehen.

    Das erste Postulat lautet: Elektronen bewegen sich auf stabilen Kreisbahnen um den Atomkern. Sie strahlen dabei keine Energie ab. Bohr nimmt also an, dass Elektronen nur in bestimmten Abständen vom Atomkern vorkommen.

    Das zweite Postulat lautet: Der Bahnradius ändert sich nur stufenweise, nicht fließend. Diese Änderung wird als Quantensprung bezeichnet. Elektronen nehmen nur bestimmte Energiebeträge auf oder geben diese ab. So verändert sich ihre Gesamtenergie nur stufenweise.

    Das dritte Postulat lautet: Bahnen sind nur stabil, wenn der Drehimpuls $L = n \cdot h$ ist. Das zweite und dritte Postulat wird dabei häufig zusammengefasst.

    Nun ergibt sich daraus ein Problem. Ein Postulat bezeichnet eine Annahme, die nicht wissenschaftlich begründet ist. Zudem betrachtet Bohr lediglich ein einzelnes Elektron. Demnach wäre das Modell nur für das Wasserstoffatom gültig.

    Weitere Probleme ergeben sich daraus, dass das BAM ein zwei-dimensionales Modell ist, in der Realität sind Atome jedoch kugelförmig. Außerdem können chemische Bindungen nicht mit dem Bohr'schen Atommodell erklärt werden.

    Trotz all dieser Probleme ist das Atommodell von Bohr ein guter Ansatz zur Bestimmung atomphysikalischer Problemstellungen. Unter anderem aus diesem Grund ist das BAM noch heute sehr bekannt.

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