Versuch 1 Praktikum Optik und Atomphysik Thema „Licht und ...

1. Historie
J.W. von Goethe: „Die Farben entstehen durch den Einfluss, der dem Glaskörper
hinzugefügt wird, gewissermaßen durch eine Verunreinigung durch das Glas.“
Die Tatsache, dass weißes Licht aus mehreren verschiedenfarbigen Lichtarten
zusammengesetzt ist, wurde erst 1670 durch Newton erkannt und bewiesen. Zuvor
glaubte man, dass die Farbenmischung aus bestimmten Verhältnissen von Licht und
Dunkel entsteht. Newton jedoch zeigte, dass weißes Licht unterschiedliche Farben
enthält und umgekehrt weißes Licht aus zwei Komplementärfarben zusammengesetzt
werden kann.
Die Spektroskopie wurde von einem deutschen Optiker – Joseph von Fraunhofer –
1814/15 erfunden. Das optische Gerät, mit dem Licht in sein Spektrum zerlegt und
visuell untersucht werden kann, nennt man Spektroskop oder Spektrometer.
Er wollte herausfinden, wie stark verschiedene Glassorten das Licht auffächern. Mit
einem Prisma betrachtete er dazu einen Spalt, der durch eine Öllampe beleuchtete
wurde. Zu sehen war eine gelbe Linie, die senkrecht durch das Spektrum verlief. Bei
seinen weiteren Forschungen fand er viele andere Linien in allem Bereichen des
Spektrums.
Isaac Newton: „Licht, das im Auge den Eindruck „weiß“ erzeugt ist aus vielen
Lichtarten zusammengesetzt, die – einzeln betrachtet – die Empfindung
unterschiedlicher Farben hervorrufen.“
2. Versuchstheorie und –aufbau I.
Die Zerlegung des weißen Mischlichtes im Prisma kommt dadurch zustande, dass
das Prisma für jede Spektralfarbe einen anderen Brechungsindex besitzt. Der
Brechungsindex eines Stoffes ist von der Spektralfarbe (bzw. der Frequenz des
Lichtes) abhängig.
Überschreitet eine Lichtwelle die Grenzfläche zwischen zwei Medien mit
verschiedenen Phasengeschwindigkeiten, so hängt auch die Brechung der Welle von
ihrer Frequenz ab. So wird die Lichtwelle an der Grenzfläche in ihre Farb-
Komponenten aufgefächert.
Die Abhängigkeit des Brechungsindex von der Spektralfarbe beim Übergang vom
Vakuum in ein Medium bezeichnet man als Dispersion. Im sichtbaren Spektrum