Gasentladung

die Spektrallinien von Wasserstoff

Mit Hilfe eines einfachen Prismenspektrometers können wir die einzelnen Spektrallinien von Wasserstoff betrachten. Da der Wasserstoff in der Gasentladungslampe nicht atomar, sondern molekular vorliegt, sehen wir nicht nur die zur Balmer-Serie gehörigen Linien, die von dissoziiertem Wasserstoff stammen. Wir sehen zudem ein breites Hintergrundspektrum, das von verschiedensten molekularen Vibrations- und Rotationsmoden herrührt.

detaillierte Betrachtung der Gasentladung von Luft

In diesem Experiment wird ein mit Elektroden versehenes Glasrohr, eine sogenannte Kanalstrahlröhre, abgepumpt. Über die Elektroden wird eine Hochspannung im Bereich mehrerer Kilovolt angelegt. Damit kann die vom Druck abhängige Gasentladung von Luft beobachtet werden.

Feinstrukturaufspaltung an der Natrium-Doppellinie

Wenn es um die Feinstrukturaufspaltung geht, wird gerne die Natrium-Doppellinie als Beispiel herangezogen. Die erste Spektrallinie stammt aus dem Übergang von ²P_3/2 nach ²S_1/2 und liegt bei 589.0 nm, die zweite Linie aus dem Übergang von ²P_1/2nach ²S_1/2 bei 589.6 nm.

Mit dem Auge sind die beiden Linien (farblich) nicht zu unterscheiden. Ein Gitterspektrometer mit einem Gitter mit 600 Linien/mm zeigt, dass es sich bei der orangenen Spektrallinie um zwei getrennte Linien handelt.