Wechselwirkung Licht und Materie - Aufgaben und Übungen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Wie können Licht und Materie wechselwirken?

a) Alle Stoffe absorbieren elektromagnetische Wellen und nehmen eine entsprechende Energie auf. Daraus ergeben sich drei "Wechselwirkung". Aufbrechen der Bindungen in einem Stoff (Spaltung von Stoffen), Erzeugung von Farbigkeit und Anregung von Molekülschwingungen

b) Das, was wir als (sichtbares) Licht bezeichnen, ist nur einer kleiner Teil der elektromagnetischen Wellen (z.B. UV-Strahlung) und umfasst einen Wellenlängen-Bereich von 400 - 600 nm. Alle Stoffe können nur elektromagnetische Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts absorbieren. Es kommt hierbei zur Bildung von Farbmischungen

2) Wie kann Licht dazu führen, dass "Stoffe" durch elektromagnetische Wellen gespalten werden?

a) Jeder Stoff absorbiert elektromagnetische Wellen und nimmt eine bestimmte Energie auf. Durch die absorbierte Energie wird der Stoff (bzw. das Molekül) in einen angeregten Energiezustand überführt. Hierbei können die Bindungen (in Form der Bindungselektronen) so stark gelockert werden, dass die Bindung "bricht". So können beispielsweise Chlormoleküle durch UV-Licht in Chlorradikale gespalten werden.

b) Ein Stoff kann niemals durch Licht oder elektromagnetische Strahlung gespalten werden, möglich sind nur Spaltungen durch thermische oder elektrische Energie

3) Wann kommt es durch die Wechselwirkung von Licht und Materie zu einer Farbigkeit des Stoffes?.

a) Richtig, eine Lösung ist immer ein Fest-Flüssig-Gemisch, bei dem man die einzelnen Bestandteile des Stoffgemisches mit bloßen Augen nicht erkennen kann.

b) Prinzipiell absorbieren alle Stoffe elektromagnetische Wellen. Liegt die Energie der absorbierten Strahlung bzw. die reflektierte Strahlung im Bereich des sichtbaren Lichts kommt es zur Farbigkeit des Stoffes. Die Farbigkeit des Stoffes (der selbst strahlungslos ist) entsteht durch Absorption von sichtbaren Licht und der Reflexion des nichtabsorbiertem Anteil des sichtbaren Lichts.

4) Die Wechselwirkung von Licht mit Materie kann auch zur Erwärmung der Materie führen. Wie läuft dies ab?

a) Die Materie absorbiert elektromagnetische Wellen und nimmt eine bestimmte Energie auf. Viele Stoffe absorbieren im Bereich der UV- und IR-Strahlung. Dabei kommt es zur Anregung von Elektronen (bei der UV-Strahlung) und zur Anregung von Molekülschwingungen (durch IR-Strahlung). Daher setzen wir IR-Strahlung mit einer Wärmestrahlung gleich, da die kinetische Energie der Moleküle durch die Absorption steigt.

b) Die Materie absorbiert elektromagnetische Wellen und nimmt eine bestimmte Energie auf, es kann hierbei zur Farbigkeit kommen, aber niemals zur Erwärmung der Materie

5) Wenn kein Licht-Strahl auf einen Stoff trifft?

a) dann erscheint dieser Stoff in weiß. Absorbierte und reflektierte Strahlen sind komplementär

b) kann auch keine Farbigkeit entstehen

6) Wie entstehen die Farben "Weiß" und "Schwarz" im Zusammenspiel von Licht und Materie?

a) Die Farben "Schwarz" und "Weiß" entstehen durch vollständige Reflexion des Lichtes (Weiß) bzw. nahezu vollständige Absorption (Schwarz) des auf den Stoff treffenden Lichts.

b) Die Farben "Schwarz" und "Weiß" entstehen durch vollständige Reflexion des Lichtes (Schwarz) bzw. nahezu vollständige Absorption (Weiß) des auf den Stoff treffenden Lichts.

7) Nicht immer steht uns Sonnenlicht zur Verfügung, sondern künstliches Licht. Was passiert wenn wir einen roten Gegenstand (bei normalen Sonnenlicht) mit grünem Licht bestrahlen?

a) Der rote Gegenstand erscheint schwarz

b) Der rote Gegenstand erscheint weiß

Test – Zusammenwirken von Licht und Materie

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