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Universität zu Köln
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Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Fachgruppe Physik

I. Physikalisches Institut

Versuch 1.1 – Infrarotabsorption in CO₂ (Treibhauseffekt)

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Versuch 1.1 in action: Befüllung der Absorptionszelle

Dieser Versuch demonstriert auf verblüffend einfache Weise den Zusammenhang zwischen einem quantenmechanischen Phänomen – der Absorption von Photonen aus dem Infrarotbereich in einem Gas – und daraus resultierenden makroskopischen Erscheinungen wie z.B. dem Treibhauseffekt. Es handelt sich um ein niedrig auflösendes Absorptionsspektrometer, bestehend aus Infrarotquelle, Absorptionszelle und Infrarotdetektor. Kernstück der Durchführung ist die Kalibrierung der Apparatur zur Bestimmung der CO2-Konzentration anhand der Infrarotabsorption in der Zelle. Die gemessene Kalibrierungskurve wird zusätzlich zur Bestimmung der CO2-Konzentration in der Atemluft verwendet. In weiteren Aufgaben wird der Einschaltvorgang der Infrarotquelle untersucht und die Absorption von Infrarotlicht in Kunststofffolien und Papier beobachtet.

Neben der aktuellen Versuchsanleitung gibt es weiter unten, zum Download als PDF-Datei, einen 2002 in der Meteorologie-Fachzeitschrift "Promet" erschienenen Artikel der Meteorologen Dr. Stephan Bakan und Prof. Dr. Ehrhard Raschke, der einen fundierten Überblick über die bisher gewonnenen Erkenntnisse zum Treibhauseffekt in der Erdatmosphäre bietet. Eine ergänzende Lektüre dieses Artikels wird empfohlen. Der Artikel wurde uns mit freundlicher Genehmigung von Herrn Bakan, Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg, zur Verfügung gestellt.