Warum braucht man Licht einer bestimmten Wellenlänge, um bei Molekülen UV-/VIS-Absorption zu sehen?

Question

Warum braucht man Licht einer bestimmten Wellenlänge, um bei Molekülen UV-/VIS-Absorption zu sehen?

Antwort

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Warum erscheinen Schatten bei schlechten Lichtverhältnissen unscharf?

Accepted Answer

Die UV/VIS-Absorption von Molekülen basiert auf der Anregung von Elektronen in höhere Energiezustände. Jedes Molekül hat spezifische Energieniveaus, die durch die elektronische Struktur des Moleküls bestimmt werden. Um ein Elektron von einem niedrigeren Energieniveau (Grundzustand) ein höheres Energieniveau (angeregter Zustand) zu bringen, muss das Molekül genau die Energiemenge absorbieren, die dem Energieunterschied zwischen diesen Niveaus entspricht. Diese Energie ist direkt proportional zur Wellenlänge des absorbierten Lichts gemäß der Beziehung \( E = \frac{hc}{\lambda} \), wobei \( E \) die Energie, \( h \) das Plancksche Wirkungsquantum, \( c \) die Lichtgeschwindigkeit und \( \lambda \) die Wellenlänge des Lichts ist. Daher benötigt man Licht einer bestimmten Wellenlänge, um die spezifischen Energieübergänge in einem Molekül zu induzieren. Wenn das Licht nicht die richtige Wellenlänge hat, entspricht seine Energie nicht dem Energieunterschied zwischen den Niveaus, und es wird keine Absorption stattfinden.

Accepted Answer

Bei schlechten Lichtverhältnissen erscheinen Schatten und Konturen oft unscharf, weil das menschliche Auge bei wenig Licht anders funktioniert als bei Helligkeit. Dafür gibt es mehrere Gr&uu... [mehr]

Accepted Answer

Bei schlechten Lichtverhältnissen erscheinen Schatten und Konturen oft unscharf, weil das menschliche Auge bei wenig Licht anders funktioniert als bei Helligkeit. Dafür gibt es mehrere Gründe: 1. **Stäbchen übernehmen das Sehen:** Bei Dunkelheit arbeiten vor allem die sogenannten Stäbchen in der Netzhaut, die sehr lichtempfindlich sind, aber keine Farben und nur geringe Details wahrnehmen können. Die Zapfen, die für scharfes und farbiges Sehen zuständig sind, funktionieren bei wenig Licht kaum noch. 2. **Geringere Sehschärfe:** Die Stäbchen sind vor allem am Rand der Netzhaut verteilt und liefern ein unschärferes Bild als die Zapfen, die im Zentrum (der Fovea) sitzen. Deshalb nimmt man bei Dunkelheit weniger Details wahr. 3. **Erweiterte Pupille:** Bei wenig Licht weitet sich die Pupille, um mehr Licht einzulassen. Dadurch wird aber auch das Bild auf der Netzhaut unschärfer, weil mehr Lichtstrahlen aus unterschiedlichen Winkeln eintreten und die Abbildungsqualität sinkt. 4. **Weniger Kontrast:** Schatten sind bei wenig Licht weniger deutlich, weil der Kontrast zwischen hell und dunkel abnimmt. Das Auge kann die Übergänge nicht mehr so klar erkennen. Zusammengefasst: Bei schlechten Lichtverhältnissen arbeitet das Auge mit anderen Sinneszellen, die weniger Details liefern, und die optischen Bedingungen verschlechtern sich. Deshalb erscheinen Schatten und Konturen unscharf.