Anleitung Medizinerpraktikum - Universität Bonn

6 Beugung am Gitter / Prismenspektroskop
Versuchsziele
- Voraufgaben 6.A-6.C
- Bestimmung der Wellenlänge der Spektrallinien von Quecksilber (6.a)
- Bestimmung der Wellenlänge der beiden blauen Linien im Caesiumspektrum
(6.b)
Verbindung zu Medizin, Biologie und Pharmazie
Strukturbestimmung von Proteinen (Infrarot-Differenzspektroskopie), Untersuchung
von Gewebe durch Einstrahlung von Licht und Analyse des von ihm reemittierten
Spektrums (Gewebespektrophotometrie), qualitative und quantitative
Ermittlung gasförmiger, flüssiger und fester Stoffe anhand ihrer Spektrallinien
(Emissionsspektren).
Grundkenntnisse
Huygenssches Prinzip, Beugung am Doppelspalt und am Gitter, Phase, Interferenz,
Prisma (minimaler Ablenkungswinkel, Dispersion), Snelliussches Brechungsgesetz.
6.1 Beugung am Gitter
6.1.1 Einführung
Ein paralleler Lichtstrahl wird beim Durchgang durch ein Gitter, d.h. eine regelmäßige
Anordnung von engen Spalten, zum Teil aus seiner ursprünglichen Richtung
abgelenkt. Das Phänomen nennt man Beugung. Bei Beugungserscheinungen
kann sich die Welle im geometrischen Schattenraum des Hindernisses (hier: den
Spalten des Gitters) ausbreiten.
Bei der Beugung am Gitter beobachtet man bei bestimmten Winkeln α ausgeprägte
Intensitätsmaxima. Die Winkel α, unter denen diese Hauptmaxima beobachtet
werden, lassen sich aus geometrischen Bedingungen ableiten. Nach dem
Huygensschen Prinzip ist jeder Punkt im Raum Ausgangspunkt einer elementaren
Kugelwelle, insbesondere jeder Punkt innerhalb eines Spaltes. Die Beugungsfigur
ergibt sich durch die Interferenz dieser elementaren Kugelwellen.
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