Aufgabe 4 · Abitur NRW Physik LK · Potenzialtopfmodell - Acene 2026

Material 3: Vergleich von LED- und Plasma-Bildschirmen

Plasma-Bildschirme erzeugen Bilder, indem ein Edelgas durch Stoßanregung mit Elektronen ionisiert wird. Die hierfür notwendige Ionisierungsenergie beträgt etwa 20 eV. Ein Elektron stößt während seiner Bewegung durch das Edelgas je nach Gerät mit etwa 10 bis 50 Gasatomen zusammen. Das ionisierte Gas („Plasma“) emittiert ultraviolettes Licht, welches die Phosphorbeschichtung des Bildschirms anregt, wodurch sichtbares Licht entsteht.

Moderne LED-Bildschirme enthalten in jedem Pixel eine Leuchteinheit, die durch das Anlegen einer elektrischen Spannung separat zum Leuchten angeregt wird und Licht in bestimmten Farben emittiert.

Tab. 1: typische Kennwerte von LED- und Plasma-Bildschirmen gleicher Größe

· LED-Bildschirm · Plasma-Bildschirm

Elektrische Eingangsleistung · 150 W · 300 W

Bildwiederholrate (dargestellte Einzelbilder pro Sekunde) · 120 Hz · 600 Hz

Horizontale Bildschirmauflösung · 4000 Pixel · 1080 Pixel

Material 4: Verkaufsberatung zu LED- und Plasma-Bildschirmen

Im Rahmen eines Verkaufsgesprächs macht ein Verkäufer die folgenden drei Aussagen:

LED-Bildschirme sind nachhaltiger, weil sie eine geringere Eingangsleistung aufweisen.

LED-Bildschirme sind geeigneter, wenn es auf eine hohe Auflösung ankommt.

Plasma-Bildschirme sind besser geeignet, wenn es auf schnelle Bewegungen (z. B. bei schnellen PC-Spielen) ankommt.

4 Vor dem Aufkommen von LED-Displays waren Plasma-Displays die beliebteste Wahl bei Flachbildschirmen (M 3).

a)

Sowohl LEDs als auch die Gasatome in Plasma-Bildschirmen werden elektrisch zum Leuchten gebracht. Zum Betrieb der LEDs ist hierbei eine Spannung von wenigen Volt ausreichend. Stellen Sie eine Hypothese auf, welcher Spannungsbereich erforderlich ist, um die Gasatome in Plasma-Bildschirmen zum Leuchten anzuregen. [4 BE]

b)

Beurteilen Sie die Güte der vom Verkäufer in Material 4 getroffenen Aussagen. [6 BE]