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Die Lichtquelle

Als Lichtquelle dient eine Quarz-Wolfram-Halogenlampe mit 100 W Leistung, die im Inneren eines abgeschlossenen Quarzkolbens einen Wolframdraht besitzt, der durch elektrischen Strom zum Glühen gebracht wird. Mit steigender Temperatur nehmen Lichtausbeute und Farbtemperatur zu, die Lebensdauer nimmt dagegen ab. Der Vorteil solcher Lichtquellen ist, daß Halogenlampen sogenannte Kontinuumsstrahler sind, bei denen nur relativ geringe spektrale Intensitätsschwankungen auftreten. Allerdings steigt die Strahlstärke im sichtbaren Bereich systematisch an, wie in Abbildung 2.2 zu sehen ist. Die Lichtausbeute von Halogenlampen unterliegt keinen größeren zeitlichen Schwankungen, was bei den ebenfalls in Farbexperimenten eingesetzten Bogenlampen der Fall ist, deren Spektrum zudem Spektrallinien und andere Unregelmäßigkeiten aufweist. Die hier verwendete 100 W Halogenlampe hat nach Herstellerangaben (L.O.T. Oriel, 1992) eine Farbtemperatur von 3300 K bzw. die Farbkoordinaten x = 0.417 und y = 0.3935.

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Abbildung:  

Spektrum der Bestrahlungsstärke einer 100 W Quarz-Halogen-Lampe: Diese Abbildung zeigt die Herstellerangaben (Oriel Corporation, 1994) zur Bestrahlungsstärke der für das Experiment verwendeten Laborlampe in einer Entfernung von 50 cm. Sie beträgt bei einer Wellenlänge von 400 nm etwa tex2html_wrap_inline7710 und bei einer Wellenlänge von 700 nm etwa tex2html_wrap_inline7712 (Oriel Corporation, 1994).

Das Leuchtmittel befindet sich in einem speziellen Gehäuse vom Typ Oriel 6000 Serie Q, das es ermöglicht, auf zwei gegenüberliegenden Seiten Licht austreten zu lassen. An den beiden Austrittsöffnungen befindet sich jeweils ein kollimierender Pyrex-Kondensor F/0.85 vom Hersteller Oriel mit einer Austrittsöffnung von 33 mm Durchmesser. Mit diesem Kondensor kann das austretende Licht zu einem parallelen Strahl gebündelt werden, indem von Hand eine Feinjustierung vorgenommen wird.

Da das Spektrum des erzeugten Lichts von der Betriebsspannung der Lampe abhängt, ist es wichtig, daß diese exakt eingestellt und aufrechterhalten werden kann. Zur Stromversorgung wird deshalb ein spezielles stabilisiertes Netzteil (ELV-Schaltnetzteil SPS 9000) verwendet, das die Einstellung der Spannung (und gegebenenfalls auch der Stromstärke) in sehr feinen Abstufungen ermöglicht. Am Gerät wird die Spannung in Volt mit einer Nachkommastelle Genauigkeit angezeigt sowie die Stromstärke in Ampere mit zwei Nachkommastellen Genauigkeit. Wichtig für die Lebensdauer der Glühlampen ist es, daß die Spannung beim Einschalten der Lampe langsam hochgefahren werden kann.


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Last modified 10-29-98