Die Entstehung des Lichts
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Die Entstehung des Lichts • • • • • • Das Spektrum Spektrometrie Kontinuumstrahler Das Bohrsche Atommodell Linienstrahler Polarisation von Licht PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Das elektromagnetische Spektrum PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Zur Veranschaulichung PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Untersuchung von Spektren • Untersuchung mit dem Gitterspektrometer n ⋅ λ = d ⋅ sin Θ λ= tan Θ = y l d ⋅ sin(arctan( y l ) n • Untersuchung mit dem Prismenspektrometer Der Brechungsindex ist Wellenlängenabhängig PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Verwendung eines Gitterspektrometers PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Temperaturstrahler PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Ein Temperaturstrahler sendet stets ein kontinuierliches Spektrum elektromagnetischer Wellen aus (Kontinuumstrahler), dessen Maximum sich mit steigender Temperatur zu kürzeren Wellenlängen (von Rot nach Blau) verschiebt: Sonne Glühlampe Halogenlampe Lichtbogenlampe Beispiele von Temperaturstrahlern Glühlampe: • • • Wolframdraht in Glasglocke mit Vakuum oder Gas Draht wird auf 2600- 3000K erhitzt Hauptteil der abgegebene Strahlung liegt im IR- Bereich Sonne: • Temperatur auf der Oberfläche der Sonne beträgt rund 6000°K. PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Die Halogenlampe • höherer Wendeltemperatur als bei Glühlampen • Halogene transportieren einen Teil des verdampften Wolframs wieder auf die Wendel; nicht an Ursprungsstelle • Die Halogene verhindern somit nicht das Verdampfen des Wolframs sondern nur die Schwärzung des Glaskolbens PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Das Bohrsche Atommodell • • • • Elektronen bewegen sich ohne Energieverlust auf konzentrischen Bahnen um den Atomkern (Planeten- oder Schalenmodell) erlaubte atomare Bahnen: Umfang Vielfaches der Wellenlänge des Elektrons Jede Schale eines Atoms hat einen eigenen konstanten Energieinhalt En. Wechsel der Schalen durch Aufnahme bzw. Abgabe von Strahlung mit der Energiedifferenz: ∆ E = h × f = Em – En f: Frequenz der aufgenommenen bzw. abgegebenen Strahlung h: Planck‘sches Wirkungsquantum PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Gasentladungslampen • • • • An ein, mit z.B. Neon gefülltes Glasrohr, wird eine Hochspannung angelegt Neonatome werden angeregt, d.h. die Elektronen wechseln auf eine höhere Schale Bei Rückkehr in den Grundzustand wird Licht emittiert da nach Bohr nur spezielle Bahnen, und somit Übergänge erlaubt sind entsteht ein Linienspektrum (Linienstrahler) PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Einige Spektren PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Polarisation von Licht Polarisiert man Licht, so legt man die „Schwingungsrichtung“ der Lichtwellen fest PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Polarisationsarten • Lineare Polarisation Die Lichtwellen schwingen in einer Ebene • Zirkulare Polarisation Die Schwingungsrichtung der Wellen rotiert • Elliptische Polarisation Die Schwingungsrichtung der Wellen rotiert und der Maximalausschlag variiert dabei PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Zur Veranschaulichung PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Wie wird Licht polarisiert? • Mit Polarisationsfolien wird Licht linear polarisiert • Mit λ/4 Plättchen wird Licht zirkular polarisiert • Unter dem Brewsterwinkel reflektiertes Licht ist linear polarisiert PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum Was ist der Brewsterwinkel? Das reflektierte Licht ist senkrecht zur Einfallsebene polarisiert PeP Physik erfahren im Forschungs-Praktikum
