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Grünes und rotes Polarlicht
AFBIn Polarlichtern treffen schnelle Teilchen von der Sonne in \(100\) bis \(300\,\mathrm{km}\) Höhe auf Sauerstoff- und Stickstoffatome der Luft. Ein Spektrometer zerlegt das Licht (M1). Die beiden längerwelligen Linien stammen von Sauerstoff, die kurzwellige von Stickstoff. Rechne mit \(h\,c=1240\,\mathrm{eV\cdot nm}\).
M1Spektrum eines Polarlichts
- Lies aus M1 die Wellenlängen der drei Linien ab.Tipp a)
Lies die Lage jeder Linie an der Skala unter dem Band ab, auf etwa \(5\,\mathrm{nm}\) genau.
- Nenne die Farben, in denen die drei Linien erscheinen.Tipp b)
Ordne die Wellenlängen den Spektralfarben von Violett (kurz) bis Rot (lang) zu.
- Gib an, um welche Art von Spektrum es sich handelt.Tipp c)
Achte darauf, ob ein lückenloses Farbband oder einzelne Linien zu sehen sind und ob sie hell oder dunkel sind.
- Berechne die Energie der Photonen der grünen Sauerstofflinie, deren genaue Wellenlänge \(557{,}7\,\mathrm{nm}\) beträgt.Tipp d)
Verwende \(\Delta W=\dfrac{h\,c}{\lambda}\) und setze \(\lambda\) in nm ein.
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Ein Gasnebel durch drei Kameras
AFB3
Die Linien einer Wasserstofflampe
AFB4
Spektralanalyse einer unbekannten Gasprobe
AFB5