SE Prisma - Zerlegung von Licht - Schülerexperiment

Aus Ecole Science
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Cover[Bearbeiten]

191.jpg

Aufgabenstellung[Bearbeiten]

Zerlege weißes Licht in seine farbigen Bestandteile. Finde eine Position, bei der dieser Effekt möglichst deutlich zu sehen ist.

Vorbetrachtungen[Bearbeiten]

Theoretische Grundlagen[Bearbeiten]

Licht breitet sich in Form von Wellen aus und besitzt von Natur aus keine Farbe. Hierbei führen die unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts zu verschiedenen Farben, welche wir mit unseren Augen wahrnehmen können. So hat rotes Licht die längste Wellenlänge und violettes die kürzeste. Aus diesem Grund ist es uns möglich Farben zu erkennen und Licht in verschiedene Farben zu unterteilen.

[1]

Versuchsaufbau/Schaltplan[Bearbeiten]

Physik Schaltplan.jpeg Physik Schaltplan II.jpg

Verwendete Geräte[Bearbeiten]

  • Stromgenerator inklusive Stromkabel
  • Leuchtbox
  • Dia (mit einer Öffnung)
  • Prismen (hier: dreieckig und diamantförmig)
  • Blatt Papier (blanko)

Für Lehrkräfte[Bearbeiten]

Methodische Hinweise[Bearbeiten]

Bemerkungen[Bearbeiten]

Durchführung[Bearbeiten]

Beschreibung der Versuchsdurchführung[Bearbeiten]

Als erstes werden Stromgenerator und Kabel miteinander verbunden und an das Stromnetz angeschlossen. Anschließend wird die Leuchtbox mit dem Stromgenerator verbunden und das einschlitzige Dia wird in die Leuchtbox eingesetzt. Daraufhin wird das leere Blatt Papier unter die Leuchtbox und einen Teil der Unterfläche geschoben. Dann werden die benötigten Prismen ausgewählt und vor dem Dia verschieden positioniert, sodass man die Zerlegung des Lichtes bestmöglich erkennen kann.

Beobachtung[Bearbeiten]

Durch das Positionieren der Prismen vor der eingeschalteten Leuchtbox wird die Dispersion des Lichts aus verschiedenen Winkeln sichtbar. Die unterschiedlich geformten Prismen zeigen die Auffächerung des Lichts jeweils anders. So wird mit dem dreieckigen Prisma das Prismenspektrum besser sichtbar als mit dem diamantförmigen. Mit diesem Prisma werden die gebrochenen Wellenlängen des Lichts nicht als Spektrum, sondern mehr als "Tropfenform" als Folge der Form des Prismas, dargestellt.

Dispersion am dreieckigen Prisma Dispersion des Lichts durch diamantförmiges Prisma

Video[Bearbeiten]

Link: YouTube:SE Prisma - Zerlegung von Licht - Schülerexperiment

Informationen zum Video
Experiment Nr.: 191
Veröffentlicht am: 14.04.2019
Dateiname: 191.mp4
Länge:
Maximale Dateigröße:
Videoqualität: SD, HD, 2k
Lizenz: CC0 1.0 Universell (CC0 1.0) Public Domain Dedication

Weitere Fotos[Bearbeiten]

Physik II.jpg Physik III.jpg

GIF Physik.gif

Auswertung[Bearbeiten]

Erklärung[Bearbeiten]

Das Prisma ermöglicht es uns bei diesem Experiment weißes Licht in seine Spektralfarben zu unterteilen. Das wir diese Farben wahrnehmen können liegt an ihren unterschiedlichen Wellenlängen (siehe theoretische Grundlagen oder https://de.wikipedia.org/wiki/Farbwahrnehmung#Sichtbares_Licht). Der Grund wieso das weiße Licht an einem Prisma in verschiedene Farben aufgefächert wird ist, dass das Licht bei dem Durchgang durch das Prisma eine gewisse Geschwindigkeit besitzt. Nach dem Brechungsgesetz wird blaues Licht stärker gebrochen als rotes Licht. Dadurch das verschiedene Anteile des weißen Lichtes unterschiedlich gebrochen werden kommt es zu einer Auffächerung des Lichtes und ein Farbspektrum entsteht. Die einzelnen Farben des Spektrums (Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett) werden als Spektralfarben bezeichnet. Dies beweist, dass weißes Licht (wie z.B. die Farbe der Sonnenstrahlen) in Wirklichkeit auf die Mischung von Spektralfarben zurückzuführen ist und unser Auge diese Mischung lediglich als "weiß" wahrnimmt.

[2] [3] [4]

Fehlerbetrachtung[Bearbeiten]

Durch eine fehlende Unterlage, in unserer Versuchsdurchführung ist es ein weißes Blatt Papier, könnte die Zerlegung des Lichtes schlechter bis gar nicht erkennbar sein. Zudem könnten Beschädigungen an den verwendeten Prismen zur Verfälschung der Farbdarstellung führen und auch mögliches Umgebungslicht könnte das Ergebnis verfälschen.