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physik (Fach) / Optik 1 (Lektion)

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• Wodurch entsteht das Himmelblau? Das weiße Sonnenlicht wird von den Luftteilchen der Atmosphäre gestreut. Streuung tritt bei blauem Licht stärker auf als bei rotem, ohne die Atmposhäre wäre der Himmel schwarz.
• Wie kommt es, dass die Sonne manchmal rot scheint? (Skizze) Am Abend ist der Weg des Lichtes durch die Atmosphäre länger als zu Mittag. Dem direkten Sonnenstrahl wird also noch mehr Blauanteil entzogen, so erscheint die Sonne rötlich.
• Wie entsteht ein Regenbogen und was sind die Merkmale des Hauptregenbogens? Entsteht, wenn es bei Sonnenschein regnet; Brechung - Reflektion - Brechung Winkel (Sonne, Tropfen, Auge) = 42° außen rot - innen violett
• Weshalb ist der Hauptregenbogen außen rot und innen violett? (Skizze) Ins Auge des Beobachters fällt das rote Licht des Tropfens und das gelbe, grüne, blaue und violette Licht entsprechend tiefer liegender Tropfen.
• Eigenschaften des Nebenregenbogens? kaum sichtbar, wegen zusätzlicher Reflexion Brechung - Reflexion - Reflexion - Brechung Der Lichtstrahl fällt weiter unten in den Tropfen ein Er erscheint höher als der Hauptregenbogen, aufgrund des Winkels (Sonne, Tropfen, Auge) = 51° außen violett, innen rot
• Erkläre das Emissionsspektrum. Inklusive Beschreibung der zwei Versuche. A) weißes Licht wird augesandt von weißglühenden Körpern (Glühwendel einer Glühbirne, Sonne,...) glühend heißen Flüssigkeiten Gasen unter hohem Druck --> kontinuierliches Spektrum hinter dem Prisma Versuch: Licht einer Glühbirne mit Prisma zerlegen Mit einer Linse bündeln wir das Licht der Glühbirne. Dann setzen wir einen Spalt davor, durch welches das Licht jetzt in ein Objekt scheint, welches den Spalt scharf abbildet und auf das Prisma wirft. Am Schirm lässt sich nun das kontinuierliche Spektrum erkennen. B) Heiße Gase unter niedrigem Druck (senden Licht aus, das nur aus wenigen Spektralfarben besteht) --> hinter dem Prisma sind nur wenige farbige Linien sichtbar --> kontinuierliches Linienspektrum Versuch: derselbe Aufbau wie vorhin nur mit einer Quecksilberdampflampe und einer Natriumdampflampe Beim Quecksilber werden nur 3 Farben ausgesendet --> Gesamteindruck: bläulich Bei Natrium nur orange
• Erkläre das Absorptionsspektrum und den dazugehörigen Versuch. (Skizze) Fraunhofer (1814) entdeckte, dass das Sonnenspektrum nicht ganz kontinuierlich ist, da einige Linien (Farben) fehlen --> Fraunhofer-Linien Versuch: Sonnenlicht mit Geradsichtprisma zerlegen lassen Beobachtung: gelbe Na-Linie fehlt Begründung: LQ sendet weißes Licht (alle Farben) aus. Die Na-Atome verschlucken genau jene Farbe, welche sie selbst aussenden und senden diese in alle Richtungen aus --> gelbes Na-Licht fehlt am Schirm
• Erkläre die Fraunhofer-Linien Jene Stoffe, die in der glühenden Sonneatmosphäre vorhanden sind, absorbieren genau jene Farben die sie auch aussenden können, diese fehlen dann im Sonnenspektrum. z.B.: gelbe Na-Linie fehlt --> Sonnenatmosphäre enthält Natrium; rote Lithium-Linie ist vorhanden --> Sonnenatmosphäre enthält kein Li Prinzip wird für Spektralanalyse (wichtig in Astronomie) genutzt: Sternenlicht mit Prisma zerlegen --> schwarze Linien --> Schluss auf chemische Zusammensetzung des Sterns Ergebnis: Himmelskörper bestehen aus den selben chemischen Elementen wie die Erde

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