Beta-Carotin als Lichtquelle (linearer Potentialtopf)

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3571

Hallo,

bekanntlich kann man zu Lehrzwecken in der Schule mit eingelegten (Salz-)Gurken Natriumdampflampen bauen und zur Demonstration der quantenhaften Absorption und Emission von Licht verwenden.
https://www.youtube.com/watch?v=L83V-z1M8S8

Meine Frage ist, ob das auch analog mit Karotten und dem darin enthaltenen Beta-Carotin geht und wenn ja, wie.

Hintergrund ist folgender:
Beta-Carotin wird in der Quantenphysik zur Demonstration des Modells des linearen Potentialtopfes verwendet. In einem Molekül können sich 22 Elektronen quasi frei entlang einer (linearen) Kohlenwasserstoffkette bewegen.
Da diese Elektronen mit Ausnahme der Spin-Quantenzahl identische Quantenzahlen aufweisen, können nur jeweils zwei davon die gleiche Energiestufe der Formel

einnehmen, wobei L die Länge die Moleküls, m die Masse eines Elektrons, h das Plancksche Wirkungsquantum und n die Energiestufe ist.

In der Rechnung kommt man dann bei einem Übergang eines Elektrons von n=11 auf n=12 auf eine Wellenlänge von 451 nm, was blauem Licht entspricht. Beta Carotin absorbiert blaues Licht relativ breitbandig und erscheint daher gelb-orange.

Das Absorptionsspektrum kann man relativ leicht messen. Aber ein Experiment mit leuchtenden Karotten wäre doch auch schön.

Emittiert Beta-Carotin beim Rückfall in den Grundzustand Licht der gleichen Wellenlänge, oder wird der angeregte Zustand irgendwie anders abgebaut.
Wie muss ich die Karotten ggf. präparieren, um das Experiment durchzuführen? Weich kochen, evtl. in Essig, damit sie leitfähig sind?
(Salz ist ungünstig, da man sonst das Natriumleuchten sieht.)

Kennt sich damit jemand aus?

Viele Grüße
Michael