Experiment: Messung der Wellenlänge von rotem Licht - Experiment: Unterschied zwischen den Versionen
Experiment: Messung der Wellenlänge von rotem Licht - Experiment (Quelltext anzeigen)
Version vom 2. Juli 2021, 08:13 Uhr
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===Formel===
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===Für Lehrkräfte===
====Methodische Hinweise====
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==Durchführung==
===Beschreibung der Versuchsdurchführung===
Auf der optischen Bank wurden zunächst die Linsen auf einen Abstand eingestellt, sodass auf dem weißen Schirm ein scharfes Bild erstanden ist. Der Abstand der Linsen zur Leuchte betrug bei Linse 1 (+100) 12cm, bei der Fassung mit Skala 19cm und bei Linse 2 (+50) 26cm. Der Schirm wurde im Abstand von 50cm zur Leuchtbox aufgestellt. Es wurden jeweils verschiedene Dias in den Farben rot, grün und blau vor das Licht geklemmt, diese erzeugten ein Farbspektrum auf dem Schirm. Die Wellenlänge wurde mit Hilfe eines weiteren Lineals am Schirm gemessen, dabei wurde jeweils eine Einheit (e) von mittleren Lichtstrahl aufgenommen und anschließend zwei Einheiten (2e).
===Beobachtung/Messwertaufnahme===
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===Weitere Fotos===
[[File:F1FCDA28-D9FB-49EA-B552-C4B564E830FC.jpeg|200px]]
Dia: grün, Plastik
[[File:54856FC4-BE5D-4359-92FC-710A4F773D17.jpeg|200px]]
Dia: rot, Glas
[[File:4BC847B8-00B1-4C44-90F2-2F41D21195DA.jpeg|200px]]
Dia: rot, Plastik
[[File:75A5C65F-264A-4EC4-A5C6-24F1646750E6.jpeg|200px]]
Dia: blau, Plastik
==Auswertung==
===Messwertaufnahme===
{| class="wikitable"
====Messwerte des roten Lichts====
Dia aus Glas
|-
! l in cm !! e in cm !! 2e in cm !! lambda in nm
|-
| 24 || 1,2 || 2,4 || 625
|-
| 19 || 1,0 || 1,9 || 657
|-
| 14 || 0,7 || 1,4 || 625
|}
{| class="wikitable"
====Messwerte des grünen Lichts====
Dia aus Plastik
|-
! l in cm !! e in cm !! 2e in cm !! lambda in nm
|-
| 24 || 1,0 || 2,0 || 521
|-
| 19 || 0,8 || 1,6 || 526
|-
| 14 || 0,6 || 1,1 || 536
|}
{| class="wikitable"
====Messwerte des blauen Lichts====
Dia aus Plastik
|-
! l in cm !! e in cm !! 2e in cm !! lambda in nm
|-
| 24 || 0,9 || 1,7 || 470
|-
| 19 || 0,7 || 1,3 || 461
|-
| 14 || 0,5 || 0,8 || 446
|}
===Erklärung===
Die Wellenlänge setzt sich zusammen aus der Gitterkonstante multipliziert mit dem Abstand der ersten Maxima voneinander (e) in mm und das wiederum dividiert durch den Abstand des Schirms vom Gitter in mm. Durch die Messung der Werte lässt sich dann die Wellenlänge berechnen. Die Wellenlänge ist nahezu konstant bei den jeweiligen Farben der Dias. Bei grünem Licht liegt die Wellenlänge in unserem Versuch bei ca. 530 nm, die übliche Wellenlänge von grünem Licht liegt bei 490-575 nm. Auch bei dem blauen Licht mit einer Wellenlänge von ca. 450 nm befindet dies im durchschnittlichen Rahmen von 380-495 nm. Die übliche Wellenlänge von rotem licht hingegen beträgt zwischen 650 und 750 nm, in unserem Versuch liegt diese mit ca. 630 nm knapp darunter.
===Beispielrechnung===
[[File:7B002E3D-03F1-4F0C-9C03-B83CB0262513.jpeg|400px]]
===Fehlerbetrachtung===
====systematische Fehler====
* Messfehler durch Plastikdias, da diese breite Lichtspektren durchlassen
* Grünes Licht ist kaum erkennbar und ergibt ein Mischlicht, welches schwer zu messen ist
====zufällige Fehler====
* Lichtschwankungen in der Umwelt bei Messwertaufnahme
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