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Aufgabe

Absorption von Natriumlicht (Abitur BY 1998 GK A5-2)

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Die Sonnenatmosphäre enthält außer Wasserstoff und Helium unter anderem auch geringe Mengen von Natrium.

a)Das Absorptionsverhalten eines Natriumgases kann experimentell gezeigt werden. Fertige für ein solches Experiment eine beschriftete Skizze an. (6 BE)

b)Durch Energiezufuhr von \({2{,}11\,{\rm{eV}}}\) lassen sich Elektronen eines Natriumatoms in ein höheres Energieniveau überführen.

Berechne die Wellenlänge der zugehörigen Absorptionslinie. Gib an, welcher Farbe die berechnete Wellenlänge zuzuordnen ist. (5 BE)

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Hinweis: Bei dieser Lösung von LEIFIphysik handelt es sich nicht um den amtlichen Lösungsvorschlag des bayr. Kultusministeriums.

a)Bringt man ins Licht einer Natriumdampflampe angeregte Natriumatome z.B. Kochsalz in einer Gasflamme so wirft die Flamme einen Schatten, der ohne Natriumzusatz nicht zu sehen ist.

b)Die Linie ist im sichtbaren gelben Licht, denn
\[\lambda  = \frac{{h \cdot c}}{{\Delta E}} \Rightarrow \lambda  = \frac{{6,62 \cdot {{10}^{ - 34}}{\rm{J}} \cdot {\rm{s}} \cdot 3 \cdot {{10}^8}\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}}}{{2,11 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}{\rm{As}} \cdot {\rm{V}}}} = 588\,{\rm{nm}}\]