Versuch 76

Wir bauen ein Gitterspektrometer auf, kalibrieren es mit bekannten Laserwellenlängen und beobachten damit die Spektrallinien einer Gasentladungslampe.

Motivationsvideo

(Die in den Videos behandelten Experimente entsprechen nicht unbedingt den Aufgaben in der Versuchsanleitung.)

Versuchsaufbau

Gasentladungslampe mit Netzgerät, UV-Schutzbrillen, Laserpointer, optische Bank mit Schirm, optische Komponenten.

Schematischer Versuchsaufbau mit einem Laser als Lichtquelle.

Schematischer Versuchsaufbau mit einer Lampe als Lichtquelle.

Laserpointer

Laserpointer in einer justierbaren Halterung, die auf der optischen Bank bewegt werden kann.

Die Wellenlängen der Laserpointer sind 405 nm, 532 nm, 650 nm mit Maximalabweichungen ±10 nm.

⚠ Laserklassen 2M/3R. Der direkte Blick in den Strahl kann gefährlich sein.

Gasentladungslampe

Gasentladungslampe auf einer justierbaren Halterung am linken Ende der optischen Schiene, Netzgerät.

⚠ Die Gasentladungslampen werden im Betrieb heiß.

Nach dem Ausschalten müssen die Lampen abkühlen, bevor man sie wieder einschalten kann.

⚠ Die Gasentladungslampen können ultraviolette Strahlung emittieren.

Schutzbrillen aus Polycarbonat absorbieren ultraviolette Strahlung (Wellenlängen < 380 nm).

Optische Komponenten

Linse Brennweite 50 mm, Spalt mit Justage, Linse Brennweite 100 mm mit xy-Justage, Kombihalterung für das Gitter mit Linse Brennweite 800 mm.

Alle Komponenten sind in geeigneten Halterungen befestigt, die auf der optischen Bank fixiert werden können.

Gitter

Optische Gitter mit verschiedenen Gitterkonstanten.

Das Gitter spaltet Licht nach Wellenlängen auf.

Schirm

Schirm mit Skala, einige Spektrallinien in verschiedenen Beugungsordnungen.

Spektren

Linienspektren von Atomen, Bandenspektren von Molekülen, kontinuierliches Spektrum eines thermischen Strahlers.

🔗 https://www.umsl.edu/~physics/ (nicht mehr online)