Die meisten Farbeindrücke unserer Umwelt werden nicht primär von Emissionseffekten hervorgerufen, also leuchtenden Körpern oder Gasen, sondern durch die Absorption von bestimmten Farbanteilen des (praktisch) weißen Lichtes der Sonne oder von Lampen durch die betrachteten Objekte. Die nicht absorbierten Teile des Spektrums werden dann vom Objekt reflektiert und erzeugen den Farbeindruck beim Betrachten. Ist das Objekt transparent, können nichtabsorbierte Lichtanteile es auch durchdringen (Transmission; angegeben in Prozent der ursprünglichen Intensität) und so ins Auge des Betrachters gelangen. Mit diesem Experiment können die Absorptions-/Transmissionsspektren verschiedener Stoffe und Objekte untersucht werden.
Aufbau und Durchführung
- Der Bildschirm zeigt das Emissionsspektrum der Lichtquelle bzw. das Absorptions-/Transmissionsspektrum von Luft.
- Klicke einen Absorber an und plaziere ihn in den Strahlengang, so dass sein Absorptions-/Transmissionsspektrum dargestellt wird.
- Beobachte das jeweilige Absorptions-/Transmissionsspektrum auf dem Monitor. Das Spektrum kann durch Anklicken vergrößert werden.
- Klicke die Küvette oder den Filterhalter auf der Schiene wieder an, so dass der Absorber wieder zurückgestellt wird.
Abb. 2 Transmissionsspektroskopie (© 2019, Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik in Zusammenarbeit mit QUA-LiS NRW)
Beobachtung
Aufgabe
Beschreibe allgemein das Absorptions-/Transmissionsspektrum ohne und mit Absorber.
Begründe den jeweiligen Farbeindruck.
Beschreibe das Spektrum von Cola.
Vergleiche es mit dem Farbeindruck der Flüssigkeit.
Beschreibe das Spektrum von Fluorescein.
Vergleiche es mit dem Farbeindruck der Flüssigkeit.
Stelle eine begründete Vermutung auf, in welchem Bereich des sichtbaren Lichts die für die Messung der flüssigen Proben verwendete Küvette absorbiert.
Hinweis: Aufgabenstellungen und Lösungen nach: Transmissionsspektren (© 2019, Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik in Zusammenarbeit mit QUA-LiS NRW)