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EDU-SPEB1 & EDU-SPEB1/M
Kapitel 6
Aufgabenbeispiele
Der Spektrometer-Bausatz bietet aufgrund seiner Einfachheit die Möglichkeit, Schüler
selbst ein Spektrometer aufbauen zu lassen. Dabei sind folgende qualitative Aufgaben
denkbar:
Aufbau und Justierung des Spektrometers
Beobachtung mehrerer Ordnungen, beim Gitter mit 600 l/mm sind bi
Ordnungen (nur in eine Richtung wegen des Blaze-Winkels) erkennbar
Beobachtung, von welchen Größen die Auflösung des Spektrometers abhängt.
Beim Gitterspektrometer
Gitterkonstanten verfügbar.
Unterschiede Gitter/Prisma: Auflösung, Ablenkungswinkel (Prisma: größere
Ablenkung von kürzeren Wellenlängen, Gitter umgekehrt)
Beobachtung
Beobachtungsschirm ein weißes Blatt Pa pier an. Das Bleichmittel fluoresziert
im UV-Licht und macht ultraviolette Spektrallinien sichtbar.
Und nicht zuletzt natürlich die Analyse verschiedenster Lichtquellen
Es ist aber auch möglich, quantitative Untersuchungen anzustellen, z.B.:
Bestimmung von Wellenlängen aus den Ablenkwinkeln bei den Gittern mit Hilfe
der Gittergleichung (siehe Aufgabenbeispiel 1, Kapitel 6.1)
Bestimmung des Brechungsindexes des Prismenmaterials durch Bestimmung
des kleinsten Ablenkwinkels (siehe Aufgabenbeispiel 2, Kapitel 6.1)
Generell ist e s auch i nteressant herauszuarbeiten, dass der sp ektralen Analyse des
Lichts beim Gitter und beim Prisma andere Mechanismen zugrunde liegen: Beugung
beim Gitter a ufgrund der Gitterstruktur und Br echung beim Prism a aufgrund des
wellenlängenabhängigen Brechungsindexes des Prismenmaterials.
6.1 Aufgabenbeispiel 1: Bestimmung der Wellenlänge der 3
stärksten Linien im Quecksilberspektrum
Um die Rechnung so einfach wie möglich zu gestalten, bauen wir das Experiment so auf,
dass wir die einfache Gittergleichung
verwenden können. Dies ist dan n der Fall, wenn das Licht vom Spalt senkrecht auf das
Gitter trifft. Wir stellen das Gitter also senkrecht in die optische Achse – wir können den
senkrechten Einfall gewährleisten, wenn wir das Gitter s o positionieren, dass d ie 0.
Ordnung in den Spalt fällt. Des Weitere n sollte der Beobachtungsschirm so p ositioniert
werden, dass er in einer Linie mit d em Spalt steht, so dass der W inkel zwischen den
Kapitel 6
Didaktischer Kommentar und
sind dazu zwei Gitter mit unterschi
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Didaktischer Kommentar und Aufgabenbeispiele
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