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Lichtspektren- Einführende Beispiele

Im folgenden Kapitel soll eine Methode vorgestellt werden, mit der man die physikalische Struktur von Atomen erschliessen kann. Es handelt sich dabei um die sogenannte Spektralanalyse. Sie soll der Ausgangspunkt unserer Modellbildung in der Atomphysik sein.

Linienspektrum

Bereits in der Mitte des 19. Jahrhunderts hatten Kirchhoff und Bunsen entsprechende Experimente durchgeführt. Sie erkannten, dass chemische Elemente beim Einbringen in eine Flamme Licht aussenden, welches durch ein Prisma zerlegt, nur bestimmte charakteristische Wellenlängen aufweist. Genauer gesagt handelt es sich dabei um ein Linienspektrum.

Solch ein Linienspektrum erhält man auch, wenn man das Gas eines bestimmten chemischen Elements in einer Entladungsröhre anregt und dabei das emittierte Licht (Emissionsspektrum) analysiert. Als Beispiel sei hier das Emissionsspektrum von Eisen (Fe) gezeigt:

Fe-Emissionsspektrum
Fe-Emissionsspektrum

kontinuierliches Spektrum

Es gibt jedoch neben diesen diskreten Spektren (Linienspektren) auch kontinuierliche Spektren, in denen also Licht aller Wellenlängen vertreten ist. Untersuchungen hierzu zeigen, dass man ein kontinuierliches Spektrum bekommt, wenn man das emittierte Licht eines glühenden festen oder flüssigen Körpers durch ein Prisma laufen lässt.

kontinuierliches Spektrum des normalen/weißen Licht
kontinuierliches Spektrum des normalen/weißen Lichts

Folgende Frage liegt auf der Hand:

Warum senden leuchtende (angeregte) Gase oder in einer Flamme eingebrachte chemische Elemente ein Linienspektrum aus? Was ist der Mechanismus, der zu einem Linienspektrum führt?

Wir werden die Fragen im Kurs beantworten.

Lückentext
Bitte die Lücken im Text sinnvoll ausfüllen.
Das kontinuierliche Spektrum elektromagnetischer Strahlung zeichnet sich dadurch aus, dass alle darin vorkommen. Beim Linienspektrum hingegen kommen nur Frequenzen von Licht bzw. elektromagnetischer Strahlung vor.
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Hinweis:

Bitte füllen Sie alle Lücken im Text aus. Möglicherweise sind mehrere Lösungen für eine Lücke möglich. In diesem Fall tragen Sie bitte nur eine Lösung ein.

Vorstellung des Online-Kurses Atomphysik und KernphysikAtomphysik und Kernphysik
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Atomphysik und Kernphysik

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Atomspektren
    • Einleitung zu Atomspektren
    • Emissionsspektrum des Wasserstoffatoms
      • Einleitung zu Emissionsspektrum des Wasserstoffatoms
      • Balmer-Serie
    • Absorptionsspektren
    • Franck-Hertz-Versuch
  • Atommodelle
    • Einleitung zu Atommodelle
    • Bohrsches Atommodell
      • Einleitung zu Bohrsches Atommodell
      • Diskrete Bahnradien
      • Diskrete Energiezustände
      • Termschema, Spektrallinien- Wasserstoffatom
    • Moderne Atommodelle der Quantenmechanik
      • Einleitung zu Moderne Atommodelle der Quantenmechanik
      • Der eindimensionale Potentialtopf
        • Einleitung zu Der eindimensionale Potentialtopf
        • Energiezustände im Potentialtopf
        • Quantenmechanische Deutung
      • Das Orbitalmodell
  • Kernphysik 1
    • Einleitung zu Kernphysik 1
    • Streuung von α-Teilchen an Atomkernen
    • Kernphysikalische Grundlagen und Begriffe
      • Einleitung zu Kernphysikalische Grundlagen und Begriffe
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      • Einleitung zu Radioaktivität
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