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Aufgabe

Versuche mit Spektrallampen

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Im Praktikum stehen dir eine Quecksilber- und eine Natriumspektrallampe zur Verfügung.

a)Du bringst in die Bunsenbrennerflamme ein Stäbchen, das zuvor in Kochsalz (NaCl) getaucht wurde und beleuchtest diese Flamme zunächst mit der Natriumspektrallampe.

Gib an, was du am Schirm beobachtest.

Begründe diese Beobachtung

b)Im zweiten Teil des Versuch beleuchtest du die Flamme, in der Kochsalz erhitzt wurde, mit der Quecksilberspektrallampe.

Gib wieder an, was du am Schirm beobachtest.

Begründe erneut diese Beobachtung.

 

Zur Erleichterung der Antwort sind die Spektren der beiden Spektrallampen dargestellt:

Quecksilber
Natrium
Lösung einblendenLösung verstecken Lösung einblendenLösung verstecken

a)Man beobachtet am Schirm einen Schatten etwa vom Umfang der Flamme.

Die von der Natriumspektrallampe ausgesandten Photonen (gelbes Licht) besitzen eine Energie, die exakt einer Energiestufe der Natriumatome im heißen Natriumdampf der Bunsenbrennerflamme entspricht. Daher können die eingestrahlten Photonen vom Dampf absorbiert werden, sie gelangen also nicht mehr zum Schirm: Schatten.

Die angeregten Natriumatome im Dampf senden beim Übergang in einen energetisch niedrigeren Zustand wieder gelbes Licht aus. Diese Aussendung geht jedoch in alle Richtungen, so dass der Schirm hinter der Flamme nicht mehr so gelb erscheint wie vor dem Einbringen des Salzes in die Flamme.

b)Die Quecksilberlampe erzeugt ein bläulich-weißliches Licht das am Schirm vor und nach dem Einbringen des Salzes in die Flamme zu beobachten ist. Die Photonen, welche von der Quecksilberlampe ausgestrahlt werden, besitzen keine Energie, die zur Anregung der Natriumatom in der Flamme geeignet ist. Daher findet keine Absorption statt.