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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 16: Postersitzung

DD 16.32: Poster

Mittwoch, 1. April 2020, 16:30–18:00, P-SR 1-4

Ein Gas, zwei Farben. Warum leuchtet die Gasentladung in Luft an Kathode und Anode verschiedenfarbig? — •Bärbel Fromme — Universität Bielefeld, Fakultät für Physik, Universitätsstr. 1, 33615 Bielefeld

Die Farbe des Lichts einer Gasentladung ist gasspezifisch. Darauf wird in Büchern für Schule und Grundstudium zum Teil explizit hingewiesen. Es wird aber nicht darauf eingegangen, dass bei der Gasentladung in verdünnter Luft zwei Farben auftreten: Das in der Nähe von Kathode und Anode emittierte Licht ist deutlich verschiedenfarbig. Ähnliches ist auch in Stickstoff-Spektralröhren beobachtbar. Dieses Phänomen der unterschiedlichen Lichtfarbe an Kathode und Anode haben wir durch Spektroskopie des emittierten Lichtes untersucht.

Die Experimente sind sowohl für den Physikunterricht als auch für Studierende geeignet. Aus den Ergebnissen ergeben sich Anknüpfungspunkte an vielfältige Studiums- und Unterrichtsinhalte: Die Anregung und Ionisation von Atomen und Molekülen durch Elektronenstoß und die Emission von Licht fester Energie beim Übergang von Elektronen zwischen zwei Energieniveaus (Bohrsches Postulat), die Identifikation der beteiligten Stoffe aus gemessenen Emissionsspektren und die additive Farbmischung können zum Beispiel thematisiert werden. Es lohnt sich also durchaus, der Gasentladungsphysik mit ihren auch ästhetisch schönen Leuchterscheinungen in Unterricht und Studium wieder mehr Beachtung schenken!