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Das Absorptionsspektrum (eine Einführung)

Das Absorptionsspektrum eines Körpers

Wenn ein Körper elektromagnetische Strahlung aussendet (beispielsweise in Form von sichtbarem Licht), kann dies als Emissionsspektrum "gemessen" werden. Dabei versteht man unter dem Emissionsspektrum ein elektromagnetisches Spektrum, das von dem Körper ausgestrahlt wird. 

So senden glühende gasförmige Körper nur Licht einzelner Wellenlängen aus. Dieses Spektrum eines leuchtenden Gases wird als Emissionsspektrum bezeichnet. Wird aber dieses Gas mit einem weißen (intensiven) Licht durchstrahlt, so erscheinen die vorher hellen Linien im Emissionsspektrum nun als dunkle Linien.

Das Absorptionsspektrum

Zum Nachweis eines Absorptionsspektrums machen wir einen einfachen Versuch. Wir beleuchten einen Spalt mit einer starken Taschenlampe, hinter dem Spalt befinden sich jeweils Glasplatten unterschiedlicher Farben. Wenn wir durch die unterschiedlichen Glasplatten sehen, stellen wir fest, dass nur bestimmte Farben durchgelassen werden, die anderen Farben werden durch die jeweilige Glasplatte "verschluckt" (=> absorbiert).

Wenn wir nun statt den Glasplatten eine Natriumflamme in den "Lichtstrahl" hinter den Spalt positionieren, zeigt sich nun eine schwarze Linie, wo wir eigentlich die gelbe Natriumlinie erwarten. Schalten wir die Taschenlampe aus, so sehen wir wieder die gelbe Natriumlinie (das Spektrum des Lichts wird mit einem Prisma erreicht).

Diese Beobachtung stellte bereits Kirchhoff bei der Unterschung verschiedener Gase fest. Aus diesen Beobachtugen leitete er eines seiner berühmten  Gesetze ab:

Ein (glühendes) Gas absorbiert von den Strahlen einer Lichtquelle stets diejenigen Stahlen, die es selbst aussendet.

Daher kommt auch der Name Absorptionsspektrum. Wenn Licht durch Natriumdampf "durchdringt" und wir dieses Licht (nach dem Durchgang) untersuchen, stellen wir fest, dass im Spektrum dieses Lichts "Teile" fehlen (schwarze Linien). Es fehlt ein Bereich des gelben Lichts, dass eine glühende bzw. leuchtender Natriumdampf selbst aussendet. Die schwarzen Linien im Spektrum kommen dadurch zustande, dass Licht bestimmter Wellenlänge absorbiert wird.

Ein Absorptionsspektrum entsteht also, wenn weißes Lichte unterschiedlicher Körper durchstrahlen und elektromagnetische Strahlung bestimmter Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche dabei absorbiert werden.

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