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Baustein 7: Licht, Farbe und Energie

Baustein 7: Licht, Farbe und Energie

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Licht und Farbe

Sicher hast du schon mal eine CD oder DVD in der Hand gehabt, aber hast du sie dir schon mal ganz genau angeschaut?

Aufgabe

Nimm dir eine dieser Discs und halte die Unterseite in das Licht, drehe und wende sie.

Beschreibe deine Beobachtungen.

Rückseite einer DVD im Sonnenlicht

Du kannst an dieser DVD ein Naturphänomen wahrnehmen, welches dem Regenbogen ähnlich ist. An einer CD oder DVD wird das Licht durch Beugung an der speziellen Oberfläche in seine Farben zerlegt. Bei einem Regenbogen geschieht das durch Lichtbrechung in Regentropfen.

DVD Oberfläche und Lichtbrechung im Regentropfen

Dieses Bild zeigt dir die Oberfläche einer DVD. Die aus vielen kleinen aufeinanderfolgenden Furchen aufgebaut ist.
Das Bild wurde mit einem Rasterkraftmikroskop aufgenommen.
DVD AFM J REBIS
Dieses Bild zeigt dir, wie weißes Sonnenlicht in einem Regentropfen gebrochen wird, sodass man alle Spektralfarben in einem Regenbogen sehen kann.
Rainbow1

Diese Phänomene zeigen uns vor allem eines: Das Sonnenlicht, wie wir es kennen, ist nicht einfach „nur weißes Licht“, sondern setzt sich aus allen Farben des Farbspektrums zusammen. Wir können Licht physikalisch-mathematisch als Welle charakterisieren und die Farben, die wir wahrnehmen, über ihre jeweilige Wellenlänge beschreiben. Der sichtbare Bereich des Lichtes reicht vom violetten Licht mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm bis hin zum roten Licht, das eine Wellenlänge von bis zu 750 nm hat. Unterhalb von 400 nm liegt der Bereich des ultravioletten Lichtes (UV-Strahlung), oberhalb von etwa 750 nm liegt der Bereich des infraroten Lichtes.


Du kennst aber sicher auch Lichtquellen, die kein weißes Licht ausstrahlen. Zwei Beispiele dafür sind etwa Leuchtröhren, wie die Neonröhre, oder etwa Feuerwerk, das in vielen unterschiedlichen Farben leuchten kann.

Neonröhre und Feuerwerk

Dieses Bild zeigt dir eine Neonröhre. Sie leuchtet rot.
NeTube
Dieses Bild zeigt dir ein Feuerwerk in Nagaoka. Es leuchtet rot, grün und gelb.
Fireworks in Nagaoka, Niigata Prefecture; August 2013 (04)

Aufgabe

Wie können wir untersuchen, ob das Licht von solchen Lichtquellen auch aus unterschiedlichen Farben zusammengesetzt ist?

Führe dafür das Experiment: Flammenfärbung durch. Wenn ihr das Experiment nicht in der Schule durchführen könnt, sieh dir alternativ das Video zu dem Experiment an.

Bearbeite anschließend die folgenden Aufgaben:

  1. Beschreibe deine Beobachtungen, wenn du die Flamme ohne und mit Handspektroskop betrachtest.

  2. Durch welches Element der verschiedenen Salze werden die unterschiedlichen Färbungen der Flamme hervorrufen? Begründe deine Antwort.

  3. Kannst du diese Beobachtungen mit dem Kern-Hülle-Modell von Rutherford erklären?

Video: Experiment zur Flammenfärbung

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Che5gmie-Wytirrebmaxwzcbster9i (chemie@uol.de) (Stand: 07.09.2020)