Die Extinktion ist ein Maß für die Abschwächung einer Strahlung nach durchqueren eines Mediums, hier ist dies mit Methylorange gefärbtes Wasser. Der Intensitätsverlust wird durch Streuung und Absorption hervorgerufen.[...]
Inhalt
1) Einleitung:
2) Versuchsbeschreibung:
Versuchsaufbau
Versuchsskizze
Benötigte Komponenten
Versuchsdurchführung
3) Messprotokoll:
Messfehler / Messtoleranz
Messdaten in Bezug auf die Lichtdurchlässigkeit eines Mediums
(Orange gefärbtes Wasser)
Messung 1
Messung 2
Messung 3
Messung 4
4) Ergebnisse:
Aufgabe 1:
Aufgabe 2:
Die Steigung der Geraden entspricht der Extinktionskontante E
5) Fehlerbetrachtung:
Messfehler / Messtoleranz
1) Einleitung:
Die Extinktion ist ein Maß für die Abschwächung einer Strahlung nach durchqueren eines Mediums, hier ist dies mit Methylorange gefärbtes Wasser. Der Intensitätsverlust wird durch Streuung und Absorption hervorgerufen.
Sie ist abhängig von der Wellenlänge der Strahlung ! כ ሺሻൌ ሺሻെ
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Mit I0 als einfallender Strahlung und I als austretender Strahlung beschreibt die Extinktion E als logarithmische Größe.
Die Intensität I des Lichtes fällt also exponentiell mit der Wegstrecke d ab. Dabei ist E(λ) der (stark von der Wellenlänge λ und der Stoffkonzentration C abhängige) Schwächungs-koeffizient .
Die Schwächung der Strahlungsintensität (Extinktion) wird durch das Lambert-Beersche Gesetz beschrieben.
Aus diesem Gesetz ergibt sich bei Abnahme der Lichtintensität folgende abfallende Exponentialfunktion:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
E ist hierbei die Extinktionskonstante und abhängig von der Wellenlänge und dem absorbierenden Stoff. Sie setzt sich also zusammen aus der
Konzentration c der absorbierenden Substanz und dem
Extinktionskoeffizienten ߝ bei einer bestimmten Wellenlänge λ. Daraus ergibt sich für E:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Durch Umformung der Exponentialfunktion erhält man:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
In dem Versuch soll nun die Gültigkeit des Extinktionsgesetzes bewiesen werden. Dazu wird ein paralleler Lichtstrahl durch eine Messflüssigkeit geschickt. Dessen Intensität wird bei Variation der Schichtdicke der Flüssigkeit untersucht.
2) Versuchsbeschreibung:
Versuchsaufbau
Eine Reuterlampe (La) beleuchtet eine Irisblene (Bl), welche eine 1 bis 2 mm große Öffnung aufweist. Das durch die Blende austretende Licht, welches möglichst parallel zur Zeiss-Schiene verlaufen sollte, trifft auf eine langbrennweitige Linse (Li) und wird von dort auf einen Umlenkspiegel fokussiert. An dem Spiegel wird das Licht so abgelenkt, dass es senkrecht auf eine Photodiode trifft. Diese Diode ist am Boden eines Behälters, in dem sich mit Methylorange versetztes Wasser befindet, angebracht. Über ein digitale Multimeter, welches an der Photodiode angeschlossen ist, kann man dann die Stromstärke des Lichtstrahles messen.
Versuchsskizze
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Versuchsskizze entnommen aus dem Skript zur Vorlesung Schwingung und Wellen - 2011
- Benötigte Komponenten
- 150 cm lange Zeiss-Schiene
- Reuterlampe (La) [30W]
- Irisblende (Bl)
- langbrennweitige Linse (Li) [ f = 300mm]
- Umkehrspiegel
- Fotodiode (FD) [10V]
- Digitales Multimeter
Versuchsdurchführung
Wir schalten die Lampe an und stellen die Irisblende und die langbrennweitige Linse so ein, dass sich die Bauelemente auf gleicher Höhe befinden und das Licht parallel zur Schiene verläuft. Der Umlenkspiegel wird so eingestellt, dass der Lichtstrahl senkrecht durch die Flüssigkeit fällt und direkt auf die Fotodiode trifft. Die Flüssigkeit im Messbereich wird auf ca. 10 cm aufgefüllt, indem ein Gefäß mit Messlösung höher gelagert wird und so die Messlösung zurück in den Messbereichsbehälter fließt. Nun wird die Stromstärke abgelesen und notiert. Dann senken wir das Gefäß mit der Flüssigkeit in 0,5 cm Schritten und notieren für jeden Füllstand des Messbereiches die Stromstärke. Anschließend wiederholen wir das ganze Verfahren noch mindestens einmal.
3) Messprotokoll:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Messdaten in Bezug auf die Lichtdurchlässigkeit eines Mediums (Orange gefärbtes Wasser)
Messung 1
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Messung 2
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Messung 3
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
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- Quote paper
- Alexander Hartramf (Author), 2011, Extinktionsgesetz, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/181887
