Versuch

Anormaler Zeeman-Effekt (Na-Lampe)

Info

Aufbau von links nach rechts: Schirm, Umkehrprisma, Linse, Kartuschenbrenner, Elektromagnet, Halterung für Magnesiastäbchen, Drossel für Na-Spektrallampe, Kondensor, Na-Lampe

Stromversorgung des Elektromagneten

Magnetfeld des Elektromagneten in Abhängigkeit von der Spulenstromstärke

Gaszuführung für die Flamme

Flammendüse aus Glas zwischen den Magnetpolschuhen

Herausdrehbare Halterung des Magnesiastäbchens

Abbildung der Flamme auf einem Transparentschirm

Elektromagnet wird abwechselnd ein- und ausgeschaltet.

Der Versuch zeigt den Einfluss des Zeeman-Effektes auf die Resonanzabsorption.
Wie schon im Versuch O.G.2.2 „Emission und Absorption von Natrium-Licht“ beobachtet man die Abbildung einer Gasflamme. In die Gasflamme wird ein Magnesiastäbchen mit Kochsalzkristallen gehalten. Durch die Hitze werden Natriumatome freigesetzt und angeregt. Sie emittieren gelbes Licht, absorbieren aber auch das gelbe Licht einer Natriumdampflampe. Wird eine Flamme mit Natriumdampf vom Licht einer Natriumdampflampe beleuchtet, findet Resonanzabsorption statt und die Abbildung der Flamme ist verdunkelt.
In diesem Versuch befindet sich die Flamme zwischen den Polschuhen eines starken Elektromagneten. Im homogenen Magnetfeld werden die Energieniveaus einzelner Zustände unterschiedlich verschoben, sodass die Übergänge andere Energien haben. Die Resonanzabsorption des Natrium-Lichts ist gestört und das Flammenbild so hell, wie ohne Beleuchtung mit Natrium-Licht. Nach Abschalten des Elektromagneten findet wieder Resonanzabsorption statt und das Flammenbild ist verdunkelt.

Vorbereitungsdauer: 1.0 Tage

Beschreibung

Hinweise zum Aufbau:
Ein Unterschied zwischen heller und verdunkelter Flamme ist auch im Schattenwurf der Natriumdampflampe erkennbar. Der Unterschied ist aber deutlicher zu sehen, wenn man die Flamme mit einer Linse abbildet. Noch deutlicher ist der Unterschied beim Einsatz eines Polarisationsfilters.

Schlagworte: