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Aktuelle Version vom 20. Juli 2021, 09:20 Uhr

Cover

Aufgabenstellung

Erzeuge mit Hilfe eines optischen Gitters Beugungsspektren und ermittle die Wellenlänge von rotem Licht (Laser/ Farbfilter).

Vorbetrachtung

Theoretische Grundlagen

Die Wellenoptik geht davon aus, dass Licht eine elektromagnetische Welle ist, die insbesondere alle Eigenschaften von Wellen hat. Dadurch lassen sich alle Eigenschaften der geometrischen Optik, wie die Reflexion und Brechung, welche zu den linsen Eigenschaften führen, beschreiben. Dazu gehören Interferenz, Beugung und die Farbe.₁

Versuchsaufbau

Verwendete Geräte

Laser
Verschiedene optische Gitter
Maßband
Lineal

(Wenn nötig: Bücher zum erhöhen)

Für Lehrkräfte

methodische Hinweise

Der Aufbau sollte so erfolgen, dass die Beugungsmaxima gut getrennt wahrnehmbar sind um eine möglichst exakte Messung zu ermöglichen. Dabei sind unbedingt die Sicherheitsvorschriften im Umgang mit Laserlicht zu beachten. Eine Abdunkelung des Raumes ist ggf. notwendig. Ein entsprechendes Warnschild ist vor dem Aufbau aufzustellen. Es werden nun die Abstände Gitter – Schirm sowie der Beugungsmaxima ausgemessen.₂

Bemerkungen

Um ein möglichst deutlichen Abstand zu messen, bietet es sich an, in einen komplett abgedunkelten Raum zu gehen.₂

Durchführung

Beschreibung der Versuchsdurchführung

Zu erst wird der Laser mit hilf einer Stativstange auf einem Stativfuß befestigt und an den Strom angeschlossen. Dann wird das erste Gitter (Gitter 1) in die Halterung, welche mit einer Stativstange an einem Stativfuß befestigt wurde, gesteckt. Der Laser sollte nun angeschaltete werden und auf das Gitter ausgerichtet werden, falls der Laser und das Gitter nicht auf einer Höhe sind, diese mit Hilfe von Bücher ausgleichen oder beide Sachen auf einer optischen Bank befestigen. Nun wird das Interferenzmuster auf der weißen Wand sichtbar, um das Muster besser zu erkennen wird das licht ausgeschaltet und die benötigten Messwerte können abgelesen werden und notiert werden. Der Vorgang wird nun mit den anderen Gittern ( Gitter 2, Gitter 10) wiederholt.

Beobachtung/Messwertaufnahme

Beobachtung: Zu beobachten ist, dass je weiter das Gitter weg vom Laser ist, desto kleiner wird der Abstand zwischen den Einheiten des Interferenzmusters.

Video

Weitere Fotos

Auswertung

Die Abstände der Maxima sind bei der Interferenz an einem Gitter deutlich genauer zu bestimmen, weshalb es sich anbietet, die Wellenlängenbestimmung mit höherer Genauigkeit zu wiederholen.₂

Fehlerbetrachtung

Quellenverzeichnis

1 https://www.studymed.at/backend/ueben/aufgabe/title/MedAT+Vorbereitung+%7C+Basiskenntnistest+-+Physik+%7C+Die+Wellenoptik%3A+Interpretation+von+Licht+als+Welle%2C+Effekte+der+Absorption/id/749/uid/23

2 https://www.schulentwicklung.nrw.de/materialdatenbank/material/download/8023

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+==Cover==
-Inhaltsverzeichnis
-	Cover
-	Aufgabenstellung
-	Vorbetrachtungen
-.1	Theoretische Grundlagen
-.2	Versuchsaufbau
-.3	Verwendete Geräte
-.4	Für Lehrkräfte
-.4.1	Methodische Hinweise
-.4.2	Bemerkungen
-	Durchführung
-.1	Beschreibung der Versuchsdurchführung
-.2	Beobachtung/Messwertaufnahme
-.3	Video
-.4	Weitere Fotos
-	Auswertung
-.1 Fehlerbetrachtung
-. Cover
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+==Aufgabenstellung==
-. Aufgabenstellung
 Erzeuge mit Hilfe eines optischen Gitters Beugungsspektren und ermittle die Wellenlänge von rotem Licht (Laser/ Farbfilter).
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-. Vorbetrachtung
+==Vorbetrachtung==
-.1 Theoretische Grundlagen
+===Theoretische Grundlagen===
 Die Wellenoptik geht davon aus, dass Licht eine elektromagnetische Welle ist, die insbesondere alle Eigenschaften von Wellen hat.
-Dadurch lassen sich alle Eigenschaften der geometrischen Optik, wie die Reflexion und Brechung, welche zu den linsen Eigenschaften führen, beschreiben. Dazu gehören Interferenz, Beugung und die Farbe.
+Dadurch lassen sich alle Eigenschaften der geometrischen Optik, wie die Reflexion und Brechung, welche zu den linsen Eigenschaften führen, beschreiben. Dazu gehören Interferenz, Beugung und die Farbe.<sub>1</sub>
-.2 Versuchsaufbau
+===Versuchsaufbau===
+[[Datei:094C53B2-E586-4881-8409-FFFD0B5C6DC9.jpg|mini]]
+[[Datei:9EFB716D-4752-4E2F-855F-EC946FD1CA29.jpg|mini]]
+[[Datei:A543DB4B-F624-4E81-865A-A0E190E0EB75.jpg|mini]]
+===Verwendete Geräte===
+*Laser
+*Verschiedene optische Gitter
+*Maßband
+*Lineal
-.3 Verwendete Geräte
--Laser
--Verschiedene optische Gitter
--Maßband
--Lineal
 (Wenn nötig: Bücher zum erhöhen)
-.4. Für Lehrkräfte
+==Für Lehrkräfte==
-.4.1 methodische Hinweise
+===methodische Hinweise===
 Der Aufbau sollte so erfolgen, dass die Beugungsmaxima gut
 getrennt wahrnehmbar sind um eine möglichst exakte Messung
 zu ermöglichen. Dabei sind unbedingt die Sicherheitsvorschriften im Umgang mit Laserlicht zu beachten. Eine Abdunkelung des Raumes ist ggf. notwendig. Ein entsprechendes Warnschild ist vor dem Aufbau aufzustellen.
-Es werden nun die Abstände Gitter – Schirm sowie der Beugungsmaxima ausgemessen.
+Es werden nun die Abstände Gitter – Schirm sowie der Beugungsmaxima ausgemessen.<sub>2</sub>
+===Bemerkungen===
+Um ein möglichst deutlichen Abstand zu messen, bietet es sich an, in einen komplett abgedunkelten Raum zu gehen.<sub>2</sub>
-.4.2
+==Durchführung==
-Um ein möglichst deutlichen abstand zu messen, bietet es sich an, in einen komplett abgedunkelten Raum zu gehen.
+===Beschreibung der Versuchsdurchführung===
+Zu erst wird der Laser mit hilf einer Stativstange auf einem Stativfuß befestigt und an den Strom angeschlossen. Dann wird das erste Gitter (Gitter 1) in die Halterung, welche mit einer Stativstange an einem Stativfuß befestigt wurde, gesteckt. Der Laser sollte nun angeschaltete werden und auf das Gitter ausgerichtet werden, falls der Laser und das Gitter nicht auf einer Höhe sind, diese mit Hilfe von Bücher ausgleichen oder beide Sachen auf einer optischen Bank befestigen. Nun wird das Interferenzmuster auf der weißen Wand sichtbar, um das Muster besser zu erkennen wird das licht ausgeschaltet und die benötigten Messwerte können abgelesen werden und notiert werden. Der Vorgang wird nun mit den anderen Gittern ( Gitter 2, Gitter 10) wiederholt.
+===Beobachtung/Messwertaufnahme===
+Beobachtung: Zu beobachten ist, dass je weiter das Gitter weg vom Laser ist, desto kleiner wird der Abstand zwischen den Einheiten des Interferenzmusters.
+[[Datei:126B715E-54FB-4B85-BAC6-5371890E5FFA.jpg|mini]]
+[[Datei:15EB81D2-E51B-4811-A9D7-91A393C0BC2F.jpg|mini]]
+[[Datei:E36EDDE7-3538-465F-845B-82E5DE64A251.jpg|mini]]
+[[Datei:27F6290E-80DA-433F-BD48-097BFB1E0E87.jpg|mini]]
+===Video===
-. Durchführung
-.1 Beschreibung der Versuchsdurchführung
+===Weitere Fotos===
-.2 Beobachtung/Messwertaufnahme
+==Auswertung==
-.3 Video
+Die Abstände der Maxima sind bei der Interferenz an einem Gitter deutlich genauer zu bestimmen, weshalb es sich anbietet, die Wellenlängenbestimmung mit höherer Genauigkeit zu wiederholen.<sub>2</sub>
-.4 Weitere Fotos
+===Fehlerbetrachtung===
-. Auswertung
+==Quellenverzeichnis==
-Die Abstände der Maxima sind bei der Interferenz an einem Gitter deutlich genauer zu bestimmen, weshalb es sich anbietet, die Wellenlängenbestimmung mit höherer Genauigkeit zu wiederholen.
+https://www.studymed.at/backend/ueben/aufgabe/title/MedAT+Vorbereitung+%7C+Basiskenntnistest+-+Physik+%7C+Die+Wellenoptik%3A+Interpretation+von+Licht+als+Welle%2C+Effekte+der+Absorption/id/749/uid/23
+https://www.schulentwicklung.nrw.de/materialdatenbank/material/download/8023
-.1 Fehlerbetrachtung