Spektren von Gasentladungslampen
Mit Hilfe eines optischen Gitters sollen mit geeignetem Versuchsaufbau die Spektren verschiedener Gasentladungslampen untersucht werden. Eine solche Untersuchung nennt man auch Spektralanalyse.
In Gasentladungslampen werden bestimmte Gase in einer Röhre durch Anlegen einer Spannung zum Leuchten angeregt.
Untersuchung des Spektrums einer Natriumdampflampe
Eine Natriumdampflampe sendet orange-gelbes Licht aus. Natriumdampflampen werden häufig für Straßenbeleuchtungen verwendet.
Zur Untersuchung des Spektrums dient der gleiche Versuchsaufbau, der auch für die Erzeugung des kontinuierlichen Spektrums einer Glühlampe mit dem optischen Gitter verwendet wurde:
Ein schmaler Spalt wird mit der Natriumdampflampe beleuchtet, und der Spalt wird mit einer Sammellinse auf einem Schirm scharf abgebildet. Zwischen Linse und Schirm wird ein optisches Gitter mit 570 Strichen pro Millimeter gestellt.
Beugungsbild folgt
Das Gitterspektrum einer Natriumdampflampe zeigt eine dünne gelbe Linie.
Anscheinend enthält das Licht der Natriumdampflampe nur eine bestimmte Lichtfarbe. Aus dem Abstand der Maxima lässt sich die Wellenlänge des Lichts bestimmen.
Eine solche Spektralanalyse ergibt, dass die Wellenlänge der Natriumlinie ca. 590nm beträgt.
Genauere Untersuchungen zeigen, dass die Linie eigentlich aus zwei sehr nahe beieinander liegenden Linien besteht. Die genauen Wellenlängen betragen 589,0 und 589,6nm.
Die Natriumdampflampe sendet also nahezu monochromatisches Licht aus.
Da das Beugungsbild im Gegensatz zum dem einer Glühlampe, welches ein breites farbiges Lichtband zeigt, nur aus dünnen Linien besteht, nennt man ein solches Spektrum Linienspektrum.
Das Spektrum einer Lichtquelle, die alle Lichtfarben enthält, nennt man kontinuierliches Spektrum.
