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Doppelspalt

Grundwissen

  • Das Schirmbild hinter einem Doppelspalt zeigt Beugungs- und Interferenzerscheinungen.
  • Die Lage der Maxima und Minima wird u.a. vom Spaltabstand \(d\) und der Wellenlänge \(\lambda\) beeinflusst.
  • Es gibt Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz.

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  • Das Schirmbild hinter einem Doppelspalt zeigt Beugungs- und Interferenzerscheinungen.
  • Die Lage der Maxima und Minima wird u.a. vom Spaltabstand \(d\) und der Wellenlänge \(\lambda\) beeinflusst.
  • Es gibt Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz.

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Das menschliche Auge - Aufbau und scharfes Sehen

Grundwissen

  • Das menschliche Auge besteht u.a. aus einer (Sammel-)Linse und der Netzhaut, auf die das Bild der Umwelt abgebildet wird.
  • Um einen Gegenstand scharf zu sehen, muss der Gegenstand scharf auf der Netzhaut abgebildet werden.
  • Die Brennweite der Augenlinse verändert sich wenn du nahe bzw. weit entfernte Gegenstände anschaust.

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  • Das menschliche Auge besteht u.a. aus einer (Sammel-)Linse und der Netzhaut, auf die das Bild der Umwelt abgebildet wird.
  • Um einen Gegenstand scharf zu sehen, muss der Gegenstand scharf auf der Netzhaut abgebildet werden.
  • Die Brennweite der Augenlinse verändert sich wenn du nahe bzw. weit entfernte Gegenstände anschaust.

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BRAGG-Reflexion

Grundwissen

  • 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 den Kristall trifft
  • Zwischen der Wellenlänge \(\lambda\), dem Netzebenenabstand \(d\) des Kristallgitters, den Weiten \(\theta_k \) der Glanzwinkel und der entsprechenden Ordnung \(k\) des Glanzwinkels besteht die sogenannte BRAGG-Gleichung oder BRAGG-Bedingung \(k \cdot \lambda  = 2 \cdot d \cdot \sin \left( \theta_k  \right)\;;\;k \in \left\{ {1\,;\,2\,;\,3\,;\,...} \right\}\)

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  • 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 den Kristall trifft
  • Zwischen der Wellenlänge \(\lambda\), dem Netzebenenabstand \(d\) des Kristallgitters, den Weiten \(\theta_k \) der Glanzwinkel und der entsprechenden Ordnung \(k\) des Glanzwinkels besteht die sogenannte BRAGG-Gleichung oder BRAGG-Bedingung \(k \cdot \lambda  = 2 \cdot d \cdot \sin \left( \theta_k  \right)\;;\;k \in \left\{ {1\,;\,2\,;\,3\,;\,...} \right\}\)

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Bewegung der Himmelskörper

Grundwissen

  • Die Himmelskörper ruhen nicht, sondern sie befinden sich in einer oder mehreren Drehbewegungen.

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  • Die Himmelskörper ruhen nicht, sondern sie befinden sich in einer oder mehreren Drehbewegungen.

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Lochkamera (Heimversuch)

Versuche
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Linsen - Heimversuche

Versuche
Versuche

Schwarzglaspyramide

Versuche
Versuche

Bedeckungsveränderliche Doppelsterne

Versuche
Versuche

Reflexion - Demonstrationsversuch

Versuche
Versuche

Trennen von Eidotter und Eiweiß

Versuche
Versuche

Gekochtes oder rohes Ei ?

Versuche
Versuche

Wellenlängenbestimmung mit dem Doppelspalt

Versuche

  • Bestimmung der Wellenlänge \(\lambda\) einer Lichtquelle anhand des Interferenzbildes

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Versuche

  • Bestimmung der Wellenlänge \(\lambda\) einer Lichtquelle anhand des Interferenzbildes

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Seifenblasenoptik (Simulation)

Versuche
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Infrarot und Ultraviolett

Versuche
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Heimversuche zum Spiegel

Versuche
Versuche

Spektroskopische Doppelsterne

Versuche
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Doppelspalt

Versuche

  • Demonstration des Auftretens von Intensitätsmaxima und -minima durch Interferenz von Licht
  • Bestätigung der Formel für die Abstände der Intensitätsmaxima
  • Veranschaulichung des Interferenzmusters mit weißem Licht

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Versuche

  • Demonstration des Auftretens von Intensitätsmaxima und -minima durch Interferenz von Licht
  • Bestätigung der Formel für die Abstände der Intensitätsmaxima
  • Veranschaulichung des Interferenzmusters mit weißem Licht

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Das verschwindende Reagenzglas

Versuche

  • Erkenntnisse darüber gewinnen, wann du einen Gegenstand sehen kannst.
  • Auswirkungen gleicher optischer Dichte (Brechzahl) erfahren.

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  • Erkenntnisse darüber gewinnen, wann du einen Gegenstand sehen kannst.
  • Auswirkungen gleicher optischer Dichte (Brechzahl) erfahren.

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Interferenz am FRESNEL-Spiegel

Versuche
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Bewegungsregel

Versuche

  • Untersuchung von Bildweite und Bildgröße bei unterschiedlichen Gegenstandsweiten
  • Herleiten der sog. Bewegungsregel 

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Versuche

  • Untersuchung von Bildweite und Bildgröße bei unterschiedlichen Gegenstandsweiten
  • Herleiten der sog. Bewegungsregel 

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Gekreuzte Polarisationsfilter

Versuche
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Polarisation durch Streuung

Versuche
Versuche

3D-"Hologramm" durch Reflexion

Versuche
Versuche

Der weggepustete Laserstrahl

Versuche
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Expansionsnebelkammer

Versuche

Ziel des Versuches ist es, ionisierende Teilchenstrahlung durch ein von ihnen erzeugte Nebelspur in einer Nebelkammer nachzuweisen.

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Versuche

Ziel des Versuches ist es, ionisierende Teilchenstrahlung durch ein von ihnen erzeugte Nebelspur in einer Nebelkammer nachzuweisen.

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Infrarotstrahlung einer Fernbedienung

Versuche

  • Sichtbarmachen der Signale einer Fernbedienung im nahen Infrarot

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Versuche

  • Sichtbarmachen der Signale einer Fernbedienung im nahen Infrarot

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Licht und Farben

Grundwissen

  • Licht hat keine Farbe.
  • Wenn Licht aber auf die Netzhaut im Auge trifft, senden die verschiedenen lichtempfindlichen Zapfen elektrische Impulse an das Gehirn. Dort werden diese Impulse verarbeitet und im Gehirn wird ein Farbeindruck erzeugt.
  • Licht aus verschiedenen Bereichen des Lichtbündels, das nach der Zerlegung von Sonnenlicht entsteht, erzeugt jeweils einen anderen Farbeindruck. Wir unterscheiden das Licht deshalb nach diesem Farbeindruck und bezeichnen z.B. Licht aus dem linken Bereich des Lichtbündels als "Licht der Spektralfarbe Rot" oder kurz als "rotes Licht".
  • Ist Licht verschiedener Spektralfarben gemischt, dann kann dieses Licht Farbeindrücke erzeugen, die mit Licht einer einzelnen Spektralfarbe nicht erzeugt werden können.

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  • Licht hat keine Farbe.
  • Wenn Licht aber auf die Netzhaut im Auge trifft, senden die verschiedenen lichtempfindlichen Zapfen elektrische Impulse an das Gehirn. Dort werden diese Impulse verarbeitet und im Gehirn wird ein Farbeindruck erzeugt.
  • Licht aus verschiedenen Bereichen des Lichtbündels, das nach der Zerlegung von Sonnenlicht entsteht, erzeugt jeweils einen anderen Farbeindruck. Wir unterscheiden das Licht deshalb nach diesem Farbeindruck und bezeichnen z.B. Licht aus dem linken Bereich des Lichtbündels als "Licht der Spektralfarbe Rot" oder kurz als "rotes Licht".
  • Ist Licht verschiedener Spektralfarben gemischt, dann kann dieses Licht Farbeindrücke erzeugen, die mit Licht einer einzelnen Spektralfarbe nicht erzeugt werden können.

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