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Versuche

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

Das Ziel des Versuchs

  • Vergleich der Emissionspektren verschiedener LEDs
Aufbau und Durchführung
Screenshot von https://tetfolio.fu-berlin.de/web/1089528 (© 2019 Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik in Zusammenarbeit mit QUA-LiS NRW)
Abb. 1 Legende zum Versuchsaufbau
  • Schalte das Netzgerät ein.
  • Verschiebe den Lichtleiterkopf entlang der LEDs.
  • Beobachte das jeweilige Emissionsspektrum auf dem Monitor. Das Spektrum und die LEDs können durch Anklicken vergrößert werden.

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

Beobachtung
Aufgabe

Beschreibe die Spektren der LEDs. Vergleiche dazu die Lichtfarbe der ausgewählten LED mit dem entsprechenden Spektrum.

Lösung

Die Spektren bestehen jeweils hauptsächlich aus einer breiten Linie (Bande). Diese liegt jeweils im Spektralbereich, den die LED ausstrahlt, d.h. die Bande der roten LED liegt im roten Spektralbereich.

Die Bande der untersten LED liegt im infraroten Spektralbereich. Dieser ist nicht sichtbar und daher gibt es keinen Farbeindruck.

Ergebnis
Aufgabe

Erläutere, warum es sinnvoller ist, z.B. für Konzerte die Scheinwerfer mit farbigen LEDs anstatt mit farbigen Filtern vor Glüh- oder Halogenlampen auszustatten.

Lösung

Eine LED sendet Licht aus nur einem kleinen Wellenlängenbereich aus, fast die gesamte elektrische Energie kann in die gewünschte Lichtenergie umgewandelt werden.

Eine Glühlampe sendet Licht aus dem gesamten sichtbaren Spektrum und sogar dem Infrarotbereich aus. Um Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs zu erhalten, muss man mit Hilfe von Farbfiltern die anderen Wellenlängen "entfernen". Dabei geht natürlich ein großer Teil der Lichtenergie und damit indirekt der elektrischen Energie "verloren".