Versuch 5

Gitterspektralapparat und Spektralphotometer

5 A: Gitterspektralapparat

Aufgabenstellung:

Man bestimme die Wellenlängen der vier hellsten Spektrallinien (blau, grün, gelb, gelb) einer Hg-Dampf-Lampe in 1.Ordnung und die Wellenlänge der grünen Linie auch in 2.Ordnung
Man bestimme den Durchmesser von roten Blutkörperchen aus dem Winkel für den ersten dunklen Beugungsring bei Beleuchtung mit Laserlicht
Man bestimme den Durchmesser einiger Blutkörperchen auch durch Ausmessen unter dem Mikroskop

Physikalische Grundbegriffe:

Photon, Lichtquant, Schwingung, Welle
Plancksches Wirkungsquantum
Interferenz, Kohärenz, Beugung
Beugungsgitter
Polarisation
Reflexion, Absorption, Transmission, Extinktion
Lambertsches Gesetz

weiterführende Literatur:

W.Seibt, Physik für Mediziner, 3. Auflage, Seiten: 359-373 und 404-406
W.Hellenthal, Physik für Mediziner und Biologen, 6. Auflage, Seiten: 246-256
V.Harms, Physik für Mediziner und Pharmazeuten, 14. Auflage, Seiten: 246-254

5 B: Spektralphotometer

Aufgabenstellung:

Aufnahme der Absorptionsspektrum einer gegebenen Lösung
Prüfung des Lambert-Beerschen Gesetzes und Bestimmung des molaren dekadischen Extinktionskoeffizienten der gegebenen Substanz für eine vorgegebene Wellenlänge

Physikalische Grundbegriffe und weiterführende Literatur:

siehe Versuch 5 A

Was man unbedingt wissen sollte:

Was versteht man unter dem 'Dualismus des Lichtes'?
Was ist ein Photon und wie berechnet sich dessen Energie?
Wann bezeichnet man zwei Wellensysteme als kohärent?
Wie bezeichnet man auch die Überlagerung zweier Wellensysteme und welche Phänomene können dabei auftreten?
Wie kommt es zum Phänomen der Beugung?
Zu welchem Zweck kann ein Gitterspektralapparat eingesetzt werden?
Was versteht man unter optischer Aktivität?
Welche physikalischen Phänomene treten auf, wenn Licht auf einen Körper trifft?
Welche mathematische Funktion beschreibt die Lichtintensitätsabnahme durch eine Lösung mit gegebener Schichtdicke?
Welche Eigenschaft eines Stoffes wird durch die Absorptionskonstante beschreiben, von was ist sie abhängig?
Was bezeichnet man als Extinktion?

Vorbereitung (Grundlagen) zu Versuch 5 (pdf)

Versuchsanleitung zu Versuch 5 (pdf)