Eine Halogenlampe wird mit Spannungen zwischen 2V - 14V betrieben und ihre Strahlungsleistung mittels automatischer Messwerterfassung als Funktion der Wellenlänge (qualitativ) gemessen. Zur spektralen Zerlegung des abgestrahlten Lichts wird ein Prisma benutzt.
Das Wien’sche Verschiebungsgesetz besagt, dass sich das Maximum der Strahlungsleistung verschiebt, wenn die Temperatur der Glühlampenwendel geändert wird.
Die Lage des Intensitätsmaximums lässt sich mit diesem Versuchsaufbau nur unter der Voraussetzung auswerten, dass die Sensitivität des Lichtsensors im relevanten Bereich wellenlängenunabhängig ist. (Andernfalls müsste die Wellenlängenabhängigkeit der Sensitivität genau bekannt sein und mit einberechnet werden.)
= W.D.9.4
Wien’sches Verschiebungsgesetz
\(\lambda _{max}\cdot \frac{T}{\textup{K}}=2898\mu \textup{m}\)
mit der Wellenlänge \(\lambda _{max}\), bei der die Strahlungsintensität maximal ist,
und der absoluten Temperatur \(T\) der strahlenden Fläche.
Die Temperatur T(U) der Glühwendel wurde mit dem Pyrometer gemessen und kann aus einer Eichkurve entnommen werden.
Der Kurvenverlauf auf der langwelligen Seite wird durch die Glasabsorption bestimmt.
Hält man eine Siliziumscheibe in den Strahlengang, so sieht man eine Absorptionskante bei 1 μm (Fixpunkt für die Wellenlänge).
Hinweise zum Aufbau:
Die Glühwendel wird mit dem Lampenkondensor auf einen Spalt abgebildet. Der Spalt wird mit einem Projektionsobjektiv (f = 150 mm) durch ein Prisma auf den Lichtsensor scharf abgebildet. Das Prisma wird auf minimale Strahlablenkung einjustiert. Es steht auf einem fixierten Drehteller.
Der Lichtsensor, eine Zylinderlinse zur Verkleinerung der vertikalen Ausdehnung des Bilds und der Drehwinkelsensor sind auf einem kurzen Dreharm des Pohl-Tischs angebracht. Die Drehung des Arms wird entweder über einen Gummiriemen auf den Drehwinkelsensor übertragen oder das Rad des Drehwinkelsensors läuft direkt am Rand des Prismentellers entlang (Aufbau ID1189).
Der Dreharm sollte einen Rechts- und einen Linksanschlag haben. Vor der Messung berührt der Dreharm einen Anschlag. Er wird für jede Messkurve immer nur in dieselbe Richtung gedreht. Nach dem Zurückdrehen ist der Sensor (Tara) zu nullen.
Kann auch mit Video dargestellt werden. Der Aufwand ist größer. Die CCD schneidet bei rund 1,1 μm ab, weshalb ein Maximum nur vorgetäuscht wird.
Das Wien’sche Verschiebungsgesetz besagt, dass sich das Maximum der Strahlungsleistung verschiebt, wenn die Temperatur der Glühlampenwendel geändert wird.
Die Lage des Intensitätsmaximums lässt sich mit diesem Versuchsaufbau nur unter der Voraussetzung auswerten, dass die Sensitivität des Lichtsensors im relevanten Bereich wellenlängenunabhängig ist. (Andernfalls müsste die Wellenlängenabhängigkeit der Sensitivität genau bekannt sein und mit einberechnet werden.)
= W.D.9.4
Wien’sches Verschiebungsgesetz
\(\lambda _{max}\cdot \frac{T}{\textup{K}}=2898\mu \textup{m}\)
mit der Wellenlänge \(\lambda _{max}\), bei der die Strahlungsintensität maximal ist,
und der absoluten Temperatur \(T\) der strahlenden Fläche.
Die Temperatur T(U) der Glühwendel wurde mit dem Pyrometer gemessen und kann aus einer Eichkurve entnommen werden.
Der Kurvenverlauf auf der langwelligen Seite wird durch die Glasabsorption bestimmt.
Hält man eine Siliziumscheibe in den Strahlengang, so sieht man eine Absorptionskante bei 1 μm (Fixpunkt für die Wellenlänge).
Hinweise zum Aufbau:
Die Glühwendel wird mit dem Lampenkondensor auf einen Spalt abgebildet. Der Spalt wird mit einem Projektionsobjektiv (f = 150 mm) durch ein Prisma auf den Lichtsensor scharf abgebildet. Das Prisma wird auf minimale Strahlablenkung einjustiert. Es steht auf einem fixierten Drehteller.
Der Lichtsensor, eine Zylinderlinse zur Verkleinerung der vertikalen Ausdehnung des Bilds und der Drehwinkelsensor sind auf einem kurzen Dreharm des Pohl-Tischs angebracht. Die Drehung des Arms wird entweder über einen Gummiriemen auf den Drehwinkelsensor übertragen oder das Rad des Drehwinkelsensors läuft direkt am Rand des Prismentellers entlang (Aufbau ID1189).
Der Dreharm sollte einen Rechts- und einen Linksanschlag haben. Vor der Messung berührt der Dreharm einen Anschlag. Er wird für jede Messkurve immer nur in dieselbe Richtung gedreht. Nach dem Zurückdrehen ist der Sensor (Tara) zu nullen.
Kann auch mit Video dargestellt werden. Der Aufwand ist größer. Die CCD schneidet bei rund 1,1 μm ab, weshalb ein Maximum nur vorgetäuscht wird.