Spektrum einer Wasserstofflampe (Abituraufgabe 2007 NRW)

co0kie · Anmeldungsdatum: 09.11.2006 Beiträge: 35

Aufgabe 2: Wasserstoffspektrum und Bohr'sches Atommodell

In dieser Aufgabe geht es um Aussagen zum Linienspektmm des Wasserstoffs sowie um seine Erklärung mithilfe des Bohr'schen Atommodells. Der von einer Wasserstofflampe mithilfe einer Sammellinse
hell ausgeleuchtete Spalt dient als schmale, linienförmige Lichtquelle, die scharf auf dem Schirm abgebildet wird. Um das Spektrum der Wasserstofflampe zu untersuchen, wird ein optisches Gitter in den Strahlengang gebracht.

Erklären Sie qualitativ unter Bezug auf eine geeignete Skizze, warum man
unter bestimmten Winkeln Alpha auf dem Schirm Helligkeitsmaxima unterschiedlicher Farben wahrnimmt.
Erklären Sie qualitativ, warum zwischen den Intensitätsmaxima Bereiche
schwacher Intensität liegen. (16P)

Kann mir da jemand helfen? Was für eine Skizze meinen die? Ich bin total überfordert.

mitschelll · Anmeldungsdatum: 06.12.2007 Beiträge: 362

Die Skizze, die gemeint ist, kann man unter
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Doppelspalt-interferenz.png
sehen. Die Abbildung zeigt, wie neue Elementarwellen von einem Spalt ausgehen. Der Abstand der Halbkreise, die von einem Spalt ausgehen, ist gerade die Wellenlänge.
Überlagert man nun die Elementarwellen aller Spalte, hier sind es zwei Spalte, so gibt es Richtungen, in denen sich die Elementarwellen verschiedener Spalte konstruktiv überlagern, also Maxima der Intensität auf dem Schirm erzeugen. Diese Richtung, die ja durch den Winkel

gegeben ist, ist abhängig von der Wellenlänge, da diese ja den Abstand der einzelnen Elementarwellen angibt.
Die Konstruktion der Minima ist analog. Das sind die Richtungen, in denen sich die Elementarwellen destruktiv überlagern.