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Versuche

Emissionsspektren von Haushaltslampen (IBE der FU Berlin/QUA-LiS NRW)

Das Ziel des Versuchs

  • Vergleich der Emissionspektren verschiedener Haushaltslampen
Aufbau und Durchführung
Screenshot von https://tetfolio.fu-berlin.de/web/1089669 (© 2019 Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik in Zusammenarbeit mit QUA-LiS NRW)
Abb. 1 Legende zum Versuchsaufbau
  • Setze die verschieden Leuchtmitteltypen in die Lampe ein.
  • Schalte die Lampe ein.
  • Beobachte das jeweilige Emissionsspektrum auf dem Monitor. Das Spektrum ist durch Anklicken des Symbols vergrößerbar.

Abb. 2 Emissionsspektren verschiedener Haushaltslampen (© 2019 Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik in Zusammenarbeit mit QUA-LiS NRW)

Beobachtung
Aufgabe

Beschreibe die Form der Emissionsspektren von Glüh- bzw. Halogenlampe, den LEDs und der Energiesparlampe.

Lösung

Glüh- und Halogenlampe zeigen ein breites, "glattes" Emissionsspektrum vom infraroten bis in den blauen Spektralbereich, das Maximum liegt im orangenen Bereich.

Die LEDs zeigen ein deutlich schmaleres Spektrum im sichtbaren Bereich, teilweise mit einzelnen breiten Linien (Banden); das Maximum liegt jeweils im roten bzw. orangenen Spektralbereich.

Das Spektrum der Energiesparlampe besteht aus vielen einzelnen Linien im sichtbaren Bereich, die Linien mit maximaler Intensität liegen im grünen und roten Bereich.

Ergebnis
Aufgabe

Begründe, warum Energiesparlampe und die LEDs deutlich effizienter sind als die Glüh- bzw. Halogenlampe.

Lösung

LEDs und Energiesparlampe emittieren praktisch nur im nutzbaren, also sichtbaren Bereich, während die Glüh- und die Halogenlampe bis weit in den infraroten Bereich emittiert, d.h. Energie in Form von Wärme abgibt.

Begründe, warum die Farbwiedergabe von beleuchteten Objekten bei einer Glüh- oder Halogenlampe besser ist als bei einer LED und diese besser als bei einer Energiesparlampe.

Lösung

Die Glühlampe emittiert alle Farben, während die LED nur einen Teil des sichtbaren Spektrums abdeckt und die Energiesparlampe mit ihren schmalen Linien noch weniger. So können nicht alle Farben der beleuchteten Objekte wiedergegeben werden.

Hinweis: Aufgabenstellungen und Lösungen nach: Emissionsspektren verschiedener Haushaltslampen (© 2019 Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik in Zusammenarbeit mit QUA-LiS NRW)