Atomphysik für die Qualifikationsphase 2 am Fachgymnasium: Interaktive Lernquizzes

Question 1

Wie verändert sich die Energie eines Elektrons, wenn es von einem höheren auf ein niedrigeres Energieniveau wechselt?

Accepted Answer

Es gibt Energie in Form von Lichtquanten ab.

Answer

Es nimmt Energie in Form von Lichtquanten auf.

Answer

Es gibt Energie in Form von Wärme ab.

Question 2

Wer entwickelte das Bohrsche Atommodell?

Accepted Answer

Niels Bohr

Answer

Albert Einstein

Answer

Max Planck

Answer

Werner Heisenberg

Question 3

Was ist ein Quantensprung?

Accepted Answer

Eine spontane Änderung des Energiezustands eines Elektrons.

Answer

Eine allmähliche Bewegung eines Elektrons von einer Bahn zur anderen.

Answer

Eine Bewegung des Atomkerns.

Answer

Eine Veränderung der Elektronenanzahl.

Question 4

Was ist die Rydberg-Konstante?

Accepted Answer

Eine Konstante, die in der Rydberg-Formel für die Wellenlängen von Emissionsspektren vorkommt.

Answer

Die Masse eines Elektrons.

Answer

Die Ladung eines Protons.

Answer

Die Planck-Konstante.

Question 5

Welches Gerät wird zur Untersuchung von Emissionsspektren verwendet?

Accepted Answer

Spektrometer

Answer

Mikroskop

Answer

Teleskop

Answer

Massenspektrometer

Question 6

Was ist die Ionisierungsenergie eines Atoms?

Accepted Answer

Die Energie, die benötigt wird, um ein Elektron aus dem Atom zu entfernen.

Answer

Die Energie, die frei wird, wenn ein Elektron zum Atom hinzugefügt wird.

Answer

Die Energie, die das Atom im Grundzustand hat.

Answer

Die Energie, die das Atom im angeregten Zustand hat.

Question 7

Welche Aussage zum Bohrschen Atommodell ist **richtig**?

Accepted Answer

Die Energie der Elektronen auf den Bahnen ist festgelegt.

Answer

Elektronen können sich auf allen Bahnen um den Atomkern bewegen.

Answer

Das Atommodell erklärt die chemischen Eigenschaften der Elemente.

Question 8

Welches der folgenden Postulate des Bohrschen Atommodells besagt, dass Elektronen nur bestimmte, diskrete Energieniveaus besetzen können?

Accepted Answer

Elektronen können nur bestimmte, diskrete Energieniveaus einnehmen.

Answer

Elektronen umkreisen den Kern auf festen Bahnen mit bestimmten Radien.

Answer

Elektronen emittieren oder absorbieren Energie in Form von Lichtquanten.

Answer

Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen, wobei Protonen positiv geladen sind.

Question 9

Welche Aussage trifft auf das Bohrsche Atommodell zu?

Accepted Answer

Elektronen kreisen auf Bahnen mit bestimmten Energiezuständen.

Answer

Atome senden ständig Licht aus.

Answer

Der Atomkern ist negativ geladen.

Answer

Elektronen können sich außerhalb des Atomkerns aufhalten.

Question 10

Durch welches Experiment wurde die Grundlage für das Bohrsche Atommodell gelegt?

Accepted Answer

Rutherford-Streuexperiment

Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Franck-Hertz-Experiment

Answer

Michelson-Morley-Experiment

Question 11

Welche Größe beschreibt die Hauptquantenzahl eines Elektrons?

Accepted Answer

Energie

Answer

Drehimpulsrichtung

Answer

Bahnform

Answer

Masse

Question 12

Welche der folgenden Aussagen über die Wellenfunktion eines Elektrons ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron an einem bestimmten Ort zu finden.

Answer

Sie ist immer eine stehende Welle.

Answer

Sie kann negative Werte annehmen.

Answer

Sie ist eine Funktion der Zeit.

Question 13

Was besagt das Pauli-Prinzip?

Accepted Answer

In einem Atom können keine zwei Elektronen die gleichen vier Quantenzahlen haben.

Answer

Alle Elektronen in einem Atom besitzen die gleiche Energie.

Answer

Die Gesamtspinquantenzahl eines Atoms muss gerade sein.

Answer

Die Gesamtenergie eines Atoms muss minimal sein.

Question 14

Welchem Spektraltyp entspricht das Emissionsspektrum von Wasserstoff?

Accepted Answer

Linienspektrum

Answer

Kontinuierliches Spektrum

Answer

Bandenspektrum

Answer

Absorptionsspektrum

Question 15

Was geschieht, wenn ein angeregtes Elektron seine Anregungsenergie abgibt?

Accepted Answer

Es springt auf eine niedrigere Schale.

Answer

Es springt auf eine höhere Schale.

Answer

Es bleibt auf derselben Schale.

Answer

Es wird aus dem Atom ausgestoßen.

Question 16

Welches Element hat das ausgeprägteste Emissionsspektrum?

Accepted Answer

Wasserstoff

Answer

Helium

Answer

Lithium

Answer

Eisen

Question 17

Welcher Vorgang führt zur Emission eines Photons im Bohrschen Atommodell?

Accepted Answer

Sprung eines Elektrons von einem höheren auf einen niedrigeren Energiezustand

Answer

Absorption eines Photons

Answer

Sprung eines Elektrons von einem niedrigeren auf einen höheren Energiezustand

Answer

Anregung eines Elektrons in einen höheren Energiezustand

Question 18

Was gibt die Rydberg-Formel an?

Accepted Answer

Die Wellenlänge des emittierten Lichts bei einem Quantensprung

Answer

Die Energie eines Elektrons in einem bestimmten Energiezustand

Answer

Die Differenz der Energien zweier Energiezustände

Answer

Die Anzahl der Elektronen in einem Atom

Question 19

Welche Aussage über die Elektronenenergie in einem Atom nach dem Bohrschen Atommodell ist richtig?

Accepted Answer

Sie nimmt mit zunehmender Hauptquantenzahl ab.

Answer

Sie kann jeden beliebigen Wert annehmen.

Answer

Sie nimmt mit zunehmender Entfernung vom Kern zu.

Answer

Sie ist unabhängig von der Hauptquantenzahl.

Question 20

Welche Aussage zur Quantenmechanik trifft zu?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Bewegung von Teilchen auf der atomaren Ebene.

Answer

Sie ist eine deterministische Theorie.

Answer

Sie ermöglicht die Vorhersage des genauen Verhaltens von Elektronen.

Answer

Sie besagt, dass Energie nur in kontinuierlichen Werten auftreten kann.

Question 21

Welches Prinzip besagt, dass Elektronen nur bestimmte, diskrete Energiezustände einnehmen können?

Accepted Answer

Quantenpostulat

Answer

Pauli-Prinzip

Answer

Heisenbergsches Unschärfeprinzip

Answer

Bohrsches Korrespondenzprinzip

Question 22

Welche Aussage über den Wasserstoffkern trifft zu?

Accepted Answer

Er besteht aus einem Proton.

Answer

Er wird auch als Deuteron bezeichnet.

Answer

Er ist instabil und zerfällt in kurzer Zeit.

Answer

Er ist der größte bekannte Atomkern.

Question 23

Welche Energie hat ein Elektron im Grundzustand eines Wasserstoffatoms?

Accepted Answer

-13,6 eV

Answer

-27,2 eV

Answer

-54,4 eV

Answer

-108,8 eV

Question 24

Welche Serie im Emissionsspektrum von Wasserstoff entspricht dem Übergang von Elektronen von höheren Energiezuständen in den n=2-Zustand?

Accepted Answer

Balmer-Serie

Answer

Lyman-Serie

Answer

Paschen-Serie

Answer

Brackett-Serie

Question 25

Was ist der Unterschied zwischen einem angeregten Zustand und einem ionisierten Zustand eines Atoms?

Accepted Answer

In einem angeregten Zustand befindet sich ein Elektron auf einem höheren Energieniveau, während in einem ionisierten Zustand ein Elektron aus dem Atom entfernt wurde.

Answer

In einem angeregten Zustand wurde ein Elektron aus dem Atom entfernt, während sich in einem ionisierten Zustand ein Elektron auf einem höheren Energieniveau befindet.

Answer

Angeregte und ionisierte Zustände sind dasselbe.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen angeregten und ionisierten Zuständen.

Question 26

Welche Technik wird verwendet, um die Wellen-Teilchen-Dualität von Elektronen nachzuweisen?

Accepted Answer

Elektronenbeugung

Answer

Elektronenmikroskopie

Answer

Röntgenbeugung

Answer

Neutronenstreuung

Question 27

Welche Aussage trifft auf die Heisenbergsche Unschärferelation zu?

Accepted Answer

Δx · Δp ≥ h/(4π)

Answer

ΔE · Δt ≥ h/(4π)

Answer

Δp · Δt ≥ h/(4π)

Answer

Δx · Δt ≥ h/(4π)

Question 28

Wer gilt als Begründer der modernen Atomphysik?

Accepted Answer

Niels Bohr

Answer

Albert Einstein

Answer

Marie Curie

Question 29

Welche Technologie nutzt das Prinzip der Anregung von Atomen?

Accepted Answer

Laser

Answer

Solarzellen

Answer

Glühbirnen

Answer

Transistoren

Question 30

Wie lautet die Elektronenkonfiguration von Wasserstoff?

Accepted Answer

1s¹

Answer

1s²

Answer

2s¹

Answer

2p¹

Question 31

Nennen Sie die drei grundlegenden Prinzipien der Quantenmechanik und erklären Sie, wie sie das Verständnis des Bohrschen Atommodells erweitert haben.

Accepted Answer

1. Welle-Teilchen-Dualismus, 2. Unschärferelation, 3. Quantensprünge

Answer

1. Energieerhaltung, 2. Impulserhaltung, 3. Drehimpulserhaltung

Answer

1. Coulombsches Gesetz, 2. Newtonsches Gravitationsgesetz, 3. Relativitätstheorie

Question 32

Welche der folgenden Aussagen zur Grundaussage des Bohrschen Atommodells ist korrekt?

Accepted Answer

Elektronen bewegen sich auf stationären Energiezuständen um den Atomkern.

Answer

Das Atom ist eine unteilbare Einheit.

Answer

Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen.

Question 33

Was beschreibt die Rydberg-Formel?

Accepted Answer

Die Wellenlängen des emittierten Lichts bei Quantensprüngen in Wasserstoffatomen

Answer

Die Energieniveaus der Elektronen im Atom

Answer

Die Masse des Atomkerns

Question 34

Was ist ein Quantensprung?

Accepted Answer

Die sprunghafte Änderung des Energiezustands eines Elektrons

Answer

Die Absorption von Energie durch ein Elektron

Answer

Die kontinuierliche Bewegung eines Elektrons in einem Orbital

Question 35

Welche der folgenden Aussagen über Emissionsspektren ist richtig?

Accepted Answer

Sie sind spezifisch für jedes Element und entstehen durch die Aussendung von Licht beim Übergang von Elektronen in einen niedrigeren Energiezustand.

Answer

Sie entstehen durch die Absorption von Licht.

Answer

Sie sind nur für Atome im angeregten Zustand sichtbar.

Answer

Sie zeigen alle möglichen Wellenlängen des Lichts.

Question 36

Was beschreibt die Wellenfunktion eines Elektrons?

Accepted Answer

Eine mathematische Funktion, die die Wahrscheinlichkeit wiedergibt, das Elektron an einem bestimmten Ort zu finden

Answer

Eine Beschreibung der Bewegung des Elektrons auf seiner Bahn

Question 37

Welche der folgenden Aussagen über das Pauli-Prinzip ist korrekt?

Accepted Answer

In einem Orbital können sich höchstens zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin befinden.

Answer

Elektronen mit gleichem Spin stoßen sich gegenseitig ab.

Answer

In einem Atom können sich maximal zwei Elektronen mit gleichem Spin befinden.

Question 38

Welche der folgenden Eigenschaften ist für ein Wasserstoffatom im Grundzustand zutreffend?

Accepted Answer

Es besetzt den niedrigsten Energiezustand.

Answer

Es hat zwei Elektronen auf der ersten Bahn.

Answer

Es emittiert ständig Licht.

Answer

Es befindet sich in einem angeregten Zustand.

Question 39

Welche der folgenden Methoden wird zur Untersuchung von Emissionsspektren verwendet?

Accepted Answer

Spektroskopie

Answer

Massenspektrometrie

Answer

Mikroskopie

Answer

Radioaktivität

Question 40

Was versteht man unter einem Quantensprung eines Elektrons?

Accepted Answer

Sprung eines Elektrons zwischen zwei diskreten Energieniveaus

Answer

Sprung eines Elektrons aus dem Atomkern

Answer

Kontinuierliche Bewegung eines Elektrons zwischen zwei Energieniveaus

Question 41

Welche Bedeutung hat die Rydberg-Konstante in der Rydberg-Formel?

Accepted Answer

Sie ist eine Naturkonstante, die die Wellenlänge des emittierten Lichts berechnet

Answer

Sie ist die Lichtgeschwindigkeit

Answer

Sie ist die Elementarladung

Question 42

Welche Aussage über Elektronen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie sind Elementarteilchen mit negativer elektrischer Ladung

Answer

Sie haben keine elektrische Ladung

Answer

Sie sind Moleküle mit positiver elektrischer Ladung

Answer

Sie haben eine positive elektrische Ladung

Question 43

Welches der folgenden Experimente lieferte entscheidende Beweise für die Annahme von diskreten Energieniveaus in Atomen?

Accepted Answer

Frank-Hertz-Experiment

Answer

Davisson-Germer-Experiment

Answer

Rutherford-Experiment

Answer

Millikan-Experiment

Question 44

Welches der folgenden Teilchen befindet sich im Kern eines Wasserstoffatoms?

Accepted Answer

Proton

Answer

Elektron

Answer

Alpha-Teilchen

Answer

Neutron

Question 45

Im Bohrschen Atommodell bewegen sich Elektronen:

Accepted Answer

auf festgelegten Kreisbahnen um den Kern.

Answer

auf elliptischen Bahnen um den Kern

Answer

zufällig im Atom

Question 46

Was ist ein Quantensprung?

Accepted Answer

Ein plötzlicher Übergang eines Elektrons von einem Energieniveau zu einem anderen, wobei Energie in Form von Photonen freigesetzt oder absorbiert wird.

Answer

Eine kontinuierliche Bewegung des Elektrons auf seiner Umlaufbahn

Question 47

Welche Aussage über die Rydberg-Formel ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt die Wellenlänge des Lichts an, das beim Übergang eines Elektrons zwischen zwei Energieniveaus im Wasserstoffatom emittiert oder absorbiert wird.

Answer

Sie gilt nur für Übergänge zwischen der ersten und zweiten Schale

Question 48

Die Quantenzahl n gibt an:

Accepted Answer

die Energie des Elektrons in seiner Umlaufbahn

Answer

den Drehimpuls des Elektrons

Answer

die magnetische Quantenzahl des Elektrons

Question 49

Ein Elektron im Wasserstoffatom springt vom n = 3-Niveau auf das n = 1-Niveau. Dabei:

Accepted Answer

wird ein Photon emittiert

Answer

wird ein Elektron emittiert

Answer

wird ein Photon absorbiert

Answer

Ereignet sich keine Veränderung

Question 50

Welche Formel beschreibt die Wellenlänge des Lichts, das beim Übergang eines Elektrons im Wasserstoffatom emittiert wird?

Accepted Answer

1/λ = R (1/n1² - 1/n2²)

Answer

λ = h/mv

Answer

E = hc/λ

Answer

E = -13,6 eV/n²

Question 51

Ein Wasserstoffatom absorbiert ein Photon. Was passiert mit dem Elektron im Atom?

Accepted Answer

Es springt auf ein höheres Energieniveau

Answer

Es bleibt auf dem gleichen Energieniveau

Answer

Es wird aus dem Atom herausgeschlagen

Question 52

Welcher Faktor beeinflusst die Frequenz des von einem angeregten Atom emittierten Lichts?

Accepted Answer

Die Energiedifferenz zwischen den Energieniveaus, zwischen denen der Übergang stattfindet

Answer

Die Geschwindigkeit des Elektrons

Answer

Die Größe des Atomkerns

Question 53

Welche der folgenden Aussagen über das Bohrsche Atommodell ist falsch?

Accepted Answer

Es kann die Spektren aller Atome unabhängig von der Anzahl der Elektronen erklären.

Answer

Es erklärt die diskreten Energieniveaus in Atomen

Answer

Es erklärt die Quantisierung des Drehimpulses von Elektronen

Question 54

Die Rydberg-Konstante (R) ist eine empirische Konstante, die in der Atomphysik verwendet wird. Was beschreibt sie?

Accepted Answer

Die Rydberg-Konstante beschreibt die Wellenlängen des Lichts, das bei Übergängen von Elektronen zwischen Energieniveaus in einem Atom emittiert wird.

Answer

Sie beschreibt die Masse eines Elektrons.

Answer

Sie beschreibt die Ladung eines Elektrons.

Answer

Sie beschreibt die Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum.

Question 55

Wenn ein Elektron in einem Wasserstoffatom von einem höheren Energieniveau auf ein niedrigeres Energieniveau springt, was passiert dann?

Accepted Answer

Das Elektron emittiert ein Photon, dessen Energie der Energiedifferenz zwischen den beiden Niveaus entspricht.

Answer

Das Atom absorbiert ein Photon.

Answer

Das Atom wird ionisiert, das heißt, das Elektron wird vollständig aus dem Atom entfernt.

Answer

Die Energie des Elektrons erhöht sich.

Question 56

Welche Farbe hat das sichtbare Licht, das von einem Wasserstoffatom emittiert wird, wenn ein Elektron vom n = 3 Energieniveau auf das n = 2 Energieniveau springt?

Accepted Answer

Rot

Answer

Grün

Answer

Gelb

Answer

Blau

Question 57

Welches der folgenden Prinzipien ist ein zentraler Bestandteil der Quantenmechanik?

Accepted Answer

Die Energie von Elektronen in Atomen ist quantisiert, d.h. sie kann nur bestimmte diskrete Werte annehmen.

Answer

Die Position und der Impuls eines Elektrons können gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit gemessen werden.

Answer

Elektronen bewegen sich in definierten Bahnen um den Atomkern, ähnlich wie Planeten um die Sonne.

Question 58

Ein Photon mit einer bestimmten Energie trifft auf ein Atom. Was passiert, wenn das Photon vom Atom absorbiert wird?

Accepted Answer

Ein Elektron im Atom springt auf ein höheres Energieniveau.

Answer

Der Atomkern wird in ein anderes Isotop umgewandelt.

Answer

Ein Elektron wird aus dem Atom emittiert.

Question 59

Welche Aussage über die Rydberg-Formel ist korrekt?

Accepted Answer

Die Rydberg-Formel ermöglicht die Berechnung der Wellenlängen der Spektrallinien, die von Wasserstoffatomen emittiert werden.

Answer

Die Rydberg-Formel gilt nur für Atome mit einem einzigen Elektron.

Answer

Die Rydberg-Formel beschreibt die Energie der Photonen, die bei der Ionisation eines Atoms emittiert werden.

Question 60

Wie lassen sich die Emissionsspektren von Atomen charakterisieren?

Accepted Answer

Emissionsspektren sind diskret, das heißt, sie bestehen aus einzelnen, scharf definierten Linien, und sie sind charakteristisch für jedes Element.

Answer

Emissionsspektren sind kontinuierlich und charakteristisch für jedes Element.

Answer

Emissionsspektren sind diskret und unabhängig von der Temperatur.

Answer

Emissionsspektren sind kontinuierlich und abhängig von der Temperatur.

Question 61

Welches Experiment lieferte den ersten direkten Nachweis von Quantensprüngen in Atomen?

Accepted Answer

Das Franck-Hertz-Experiment.

Answer

Das Millikan-Experiment.

Answer

Das Rutherford-Streuexperiment.

Answer

Das Youngsche Doppelspaltexperiment.