Physik verstehen 3, Schulbuch

80 3 Î Arbeitsheft-Seite 47 80.1 Kohlefadenlampe, Glühlampe, Halogenlampe, Neonglimmlampe, Leuchtstoffröhre, LED-Lampe Elektrische Lichtquellen 1. Wie wird Licht durch Stromfluss erzeugt? M Wandernde Elektronen stoßen Elektronen in einer Atomhülle auf eine höhere Bahn (= Energieerhöhung). Beim Zurückfallen geben diese Elektronen Energie in Form von Licht ab. 2. Wie funktionieren Glüh- und Halogenlampen? Der englische Forscher Humphry Davy (1778–1829) erhitzte einen Platin- draht durch Stromfluss so stark, dass er zu glühen begann. Thomas Alva Edison (1847–1931) präsentierte 1879 seine Kohlefadenglühlampe und entwickelte die schraubbare Lampenfassung (Edison-Gewinde). Der öster- reichische Chemiker und Erfinder Carl Auer von Welsbach (1858–1929) erfand 1898 die erste Metallfadenlampe mit einem Glühdraht aus Osmium. Die heutigen Glühlampen haben als Glühdraht einen etwa 0,01mm dicken und doppelt gewendelten Wolframfaden (Schmelzpunkt: 3 422 °C), der bei  etwa 2 500 °C zur Weißglut gebracht wird. Nur etwa 5% der zugeführten  Energie wird in Licht umgewandelt. Warum wir eine Birne brauchen … – Lehrerversuch (Abb. 80.4) Man bringt eine Glühlampe mit Hilfe eines Lichtdimmers nur schwach zum Leuchten und schmilzt mit einem kleinen Lötbrenner ein Loch in den Glaskolben. Der Glühdraht beginnt zu rauchen und brennt durch. Die heißen Wolframdrähte verbrennen bei Luftkontakt mit dem Sauerstoff. Daher schließt man sie in einen mit Stickstoff und Argon gefüllten Glaskol- ben ein. Der Draht brennt aber trotzdem nach einiger Zeit durch, da das Metall langsam verdampft. Halogenlampen enthalten zusätzlich eine kleine Portion Iod (aus der Elementgruppe der Halogene). Dadurch können diese Lampen bei ca. 3200 °C betrieben werden. Die verdampfenden Wolframatome werden  durch den Iodzusatz wieder zum Glühdraht zurückgebracht. Das Licht ist daher weißer als bei Glühlampen, die Lebensdauer doppelt so hoch. Halogenlampen sollst du nicht mit bloßen Händen angreifen, da sich das auf dem Kolben haften bleibende Hautfett (Fingerabdruck) bei Betrieb der Lampe einbrennt und den Kolben verschmutzt. M In Glühlampen wird ein dünner gewendelter Wolframdraht durch den Stromfluss bei 2500 °C zur Weißglut gebracht. Halogenlampen können heißer betrieben werden, da der Iodzusatz die verdampfenden Wolframatome wieder zum Draht zurückführt. V1 Energie Licht angeregtes Elektron 80.2 Licht entsteht zB im Glühdraht durch angeregte Elektronen in der Atomhülle. Glühfaden Haltedraht Glaskolben Röhrchen zum Absaugen der Luft Füllgas (N 2 , Ar) Zuleitungsdraht Lötstelle 1 Edisongewinde E27 Lötstelle 2 (Fußkontakt) Fassung 80.3 Aufbau einer Glühlampe 80.4 Warum wir eine Birne brauchen … 80.5 Carl Auer von Welsbach 80.6 Halogenlampen werden sehr heiß und haben einen Kolben aus Quarzglas. Arbeitsblätter c9b9kz Film wm9gd6 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv