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AS — Atomare Spektren

Betreuer: ??? (vormittags)

  1. Warum gibt es diskrete Spektrallinien im atomaren Spektrum von Wasserstoff? Was ist die Balmer-Serie? (3 Punkte)
  2. Die zu analysierende Metalldampflampe wird vor einem einstellbaren Spalt positioniert, welcher sich in der Fokalebene einer Kollimatorlinse befindet. Was wird durch diese Positionierung gewährleistet? (1 Punkt)
  3. Sie haben eine Spektrallampe mit Linien im Sichtbaren und drei Gitter mit den Gitterabständen 1µm, 1.5µm und 2µm (die Beschriftung ist nicht mehr lesbar). Wie können Sie einfach herausfinden, welches Gitter welche Gitterkonstante besitzt? (2 Punkte)
  4. Wie werden die Serien für die Übergänge von Elektronen auf die Energieniveaus n = 1, 2, 3 genannt? (2 Punkte)
  5. Beschreiben Sie das Huygenssche Prinzip. (1 Punkt)

 

Betreuer: Steppke (vormittags)

  1. Warum treten im Spektrum vom Wasserstoff diskrete Linien auf? (1 Punkt)
  2. Durch welche Einflüsse wird die Breite der Linien beeinflusst? (2 Punkte)
  3. Warum wird die Bestimmung unbekannter Linien erschwert, falls das Gitter durch ein Prisma ersetzt wird? Welches physikalische Prinzip ist hier für die Aufspaltung in Spektralfarben verantwortlich? (2 Punkte) (Das Prisma ist ungeeignet, da die Brechzahl für Licht unbekannter Wellenlängen auch unbekannt ist)
  4. Wieso kommt beim Natrium im Gegensatz zum Wasserstoff ein Dublett im Spektrum vor? (1 Punkt)
  5. Wie sieht das Spektrum einer Glühlampe aus? Wie verändert es sich, wenn diese mit Wasserstoff (oder anderes Gas) gefüllt wird? (2 Punkte)
  6. Wie berechnet sich die Gitterkonstante bei gegebener Wellenlänge? (1 Punkte)
  7. (irgendwas zum Auflösungsvermögen) (1 Punkt)

 

Hinweise

Der Versuch ist recht einfach, wenn man alles richtig justiert hat. Am Anfang nicht zu viel Zeit vertrödeln und für eine erste grobe Ausrichtung das Okkular aus dem Tubus nehemen.
Zur Ermittlung des Auflösungsvermögens des Spektroskops kann man die Breite des Beleuchtungsspaltes heranziehen und darüber approximieren.
Zum Fixieren des Gitters sollte man eine Rolle Klebeband parat haben, das erleichtert den Versuch enorm.



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