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Grundwissen & Aufgaben

Im Grundwissen kommen wir direkt auf den Punkt. Hier findest du die wichtigsten Ergebnisse und Formeln für deinen Physikunterricht. Und damit der Spaß nicht zu kurz kommt, gibt es die beliebten LEIFI-Quizze und abwechslungsreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Musterlösungen. So kannst du prüfen, ob du alles verstanden hast.

  • Beugung und Interferenz - Einführung

    • Beugung ist die Ablenkung einer Welle an einem Hindernis.
    • Konstruktive Interferenz bedeutet eine Verstärkung.
    • Destruktive Interferenz bedeutet eine Auslöschung.
  • Zwei-Quellen-Interferenz

    • Gibt es nur zwei Quellen bzw. Sender, so spricht man von Zwei-Quellen-Interferenz.
    • Winkelweite und Gangunterschied lassen sich besonders einfach berechnen, wenn der Abstand Sender-Empfänger groß ist gegenüber dem Abstand der beiden Sender.
    • Aus dem Beugungsbild von Licht am Doppelspalt, kann man die Wellenlänge des Lichtes bestimmen.
  • Gangunterschied bei zwei Quellen

    • Zur Berechnung des Gangunterschiedes muss zwischen verschiedenen Fällen unterschieden werden.
    • Bei Reflexion am optisch dichteren Medium muss der Phasensprung berücksichtigt werden.
  • Doppelspalt

    • Beim Doppelspalt treten Interferenzerscheinungen auf.
    • Die Lage der Maxima und Minima wird vom Spaltabstand \(d\) und der Wellenlänge \(\lambda\) beeinflusst.
    • Es gibt Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz.
  • Vielfachspalt und Gitter

    • Durch Verwendung mehrerer Spalte werden die Interferenzmaxima intensiver und schärfer.
    • Aus dem Abstand zwischen den Hauptmaxima kann bei bekanntem Spaltabstand sehr präzise die Wellenlänge des Lichtes berechnet werden.
  • Gittertypen

    • Man unterscheidet zwischen Transmissions- und Reflexionsgittern.
    • Bei Transmissionsgittern passiert das Licht ein Gitter und wird gebeugt.
    • Bei Reflexionsgittern entstehen Beugungseffekte durch Reflexion an einer präpariertem, spiegelnden Schicht.
  • Einzelspalt

    • Auch am Einzelspalt treten Interferenzerscheinungen auf.
    • Die Lage der Maxima und Minima wird von der Spaltbreite \(B\) und der Wellenlänge \(\lambda\) beeinflusst.
    • Die Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz unterscheiden sich von denen beim Doppelspalt bzw. Gitter.
  • Interferenz an dünnen Schichten

    • Interferenz tritt häufig auch bei der Reflexion an dünnen Schichten auf - daher schimmern Seifenblasen und Ölschichten auf Wasser häufig farbig.
    • Bei der Berechnung muss der Phasensprung bei Reflexion an optisch dichterem Medium berücksichtigt werden.
  • Interferenz am Keil

    • Auch bei der Reflexion an keilförmigen Anordnungen tritt Interferenz auf.
    • Mit einem Luftkeil kannst du die Dicke dünner Objekte, wie z.B. von einem Haar bestimmen.
  • BRAGG-Reflexion

    • Elektromagnetische Wellen mit kleinen Wellenlängen wie z.B. RÖNTGEN-Strahlung untersucht man mit Hilfe von Kristallen, die eine regelmäßige Gitterstruktur besitzen
    • Eine elektromagnetische Welle mit einer bestimmten Wellenlänge wird von einem solchen Kristall nur dann reflektiert, wenn sie unter ganz bestimmten Winkeln (Glanzwinkeln) auf das Kristall trifft
    • Zwischen der Wellenlänge \(\lambda\), dem Netzebenenabstand \(d\) des Kristallgitters, den Weiten \(\theta_n \) der Glanzwinkel und der entsprechenden Ordnung \(n\) des Glanzwinkels besteht die sogenannte BRAGG-Gleichung oder BRAGG-Bedingung \(n \cdot \lambda  = 2 \cdot d \cdot \sin \left( \theta  \right)\;;\;n \in \mathbb{N}\)

Versuche

Das Salz in der Suppe der Physik sind die Versuche. Ob grundlegende Demonstrationsexperimente, die du aus dem Unterricht kennst, pfiffige Heimexperimente zum eigenständigen Forschen oder Simulationen von komplexen Experimenten, die in der Schule nicht durchführbar sind - wir bieten dir eine abwechslungsreiche Auswahl zum selbstständigen Auswerten und Weiterdenken an. Mit interaktiven Versuchen kannst du die erste Schritte Richtung Nobelpreis zurücklegen.

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Ausblick

Du bist gut in Mathe und schon ein halber Ingenieur? Hier gibt’s für Fortgeschrittene vertiefende Inhalte und spannende Anwendungen aus Alltag und Technik.

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