Eine einfache Art zur Erzeugung von Licht ist es, einen Körper z.B. durch Stromfluss zu erwärmen und so zum Glühen zu bringen. Auf diesem Prinzip basieren die Glühlampen, die allerdings zuerst von Energiesparlampen (im Prinzip kleinen Leuchtstoffröhren) und später von LED-Leuchtmitteln verdrängt wurden. Das Spektrum eines glühenden Körpers ähnelt dem eines sogenannten Schwarzen Strahlers oder auch Schwarzen Körpers. Ein Schwarzer Strahler ist eine idealisierte Strahlungsquelle, die alle einfallende Strahlung absorbiert und sie entsprechend ihrer Temperatur wieder emittiert. Ein solches thermisches Spektrum hat eine charakteristische Form, die in diesem IBE untersucht werden kann.
- Drehen Sie am Spannungsregler des Netzgeräts.
- Beobachten Sie das Emissionsspektrum bei unterschiedlichen Spannungen (kann durch Anklicken des Symbols vergrößert werden; die vertikale rote Markierungslinie ist verschiebbar). Schalten Sie dabei auch die Auto-Gain-Funktion ein und aus (Automatische Verstärkungsregelung, d.h. automatische Skalierung der vertikalen Achse).
Recherchieren und erläutern Sie kurz den Begriff Planck'sches Strahlungsgesetz. Verwenden Sie auch diese Seite.
Beschreiben und vergleichen Sie die Spektren bei unterschiedlichen Spannungen am Netzgerät, diesmal mit eingeschaltetem Auto-Gain. Erläutern Sie die Bedeutung der Veränderung des Spektrums in Hinblick auf das Leuchtmittel.
Beschreiben und vergleichen Sie die Spektren bei unterschiedlichen Spannungen am Netzgerät (Auto-Gain ausgeschaltet).
Beschreiben Sie die Form des Emissionsspektrum der Glühlampe und vergleichen Sie es mit den Spektren der Spektralröhren.
Zentrale Experimente Physik GOSt
Emissionsspektren einer Glühlampe
Das verwendete Spektrometer weist eine reduzierte Empfindlichkeit im Infrarotbereich auf, daher erscheint dort die Intensität zu niedrig. An den hier getätigten grundsätzlichen Aussagen ändert das allerdings nichts. Eine Simulation eines thermischen Spektrums findet sich hier.