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Polarisation von Licht - Einführung

Grundwissen

  • Die Polarisation beschreibt die Schwingungsrichtung einer Transversalwelle.
  • Lineare Polarisationsfilter können nur von Licht einer bestimmten Schwingungsrichtung passiert werden.
  • Laserlicht und das Licht von Computerdisplays ist polarisiert.

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  • Die Polarisation beschreibt die Schwingungsrichtung einer Transversalwelle.
  • Lineare Polarisationsfilter können nur von Licht einer bestimmten Schwingungsrichtung passiert werden.
  • Laserlicht und das Licht von Computerdisplays ist polarisiert.

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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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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 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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Einfache Stromkreise

Grundwissen

  • Es gibt viele verschieden Arten Stromkreise zu schalten.
  • Bei UND-Schaltungen müssen für einen Stromfluss alle Schalter geschlossen sein.
  • Bei ODER-Schaltungen muss für einen Stromfluss nur ein Schalter geschlossen sein.

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  • Es gibt viele verschieden Arten Stromkreise zu schalten.
  • Bei UND-Schaltungen müssen für einen Stromfluss alle Schalter geschlossen sein.
  • Bei ODER-Schaltungen muss für einen Stromfluss nur ein Schalter geschlossen sein.

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Elektromotor

Grundwissen

  • Ein Elektromotor wandelt elektrische in mechanische Energie um.
  • Meist besteht eine Elektromotor aus einem äußeren, von den Statoren verursachten Magnetfeld, in dem sich ein Elektromagnet (Rotor) dreht.
  • Die Abstoßung gleichnamiger bzw. die Anziehung ungleichnamiger Magnetpole sorgt für die Bewegung des Rotors.
  • Der Kommutator sorgt für eine Umpolung des Rotors. Nur so bewegt sich der Motor kontinuierlich.

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  • Ein Elektromotor wandelt elektrische in mechanische Energie um.
  • Meist besteht eine Elektromotor aus einem äußeren, von den Statoren verursachten Magnetfeld, in dem sich ein Elektromagnet (Rotor) dreht.
  • Die Abstoßung gleichnamiger bzw. die Anziehung ungleichnamiger Magnetpole sorgt für die Bewegung des Rotors.
  • Der Kommutator sorgt für eine Umpolung des Rotors. Nur so bewegt sich der Motor kontinuierlich.

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Elektrische Verschiebungsdichte

Versuche
Versuche

Lochkamera (Heimversuch)

Versuche
Versuche

Metallkugel im Plattenkondensator

Versuche
Versuche

Linsen - Heimversuche

Versuche
Versuche

Schwarzglaspyramide

Versuche
Versuche

Der Transistor als Schalter

Versuche

Mit diesem Versuch wird nachgewiesen, dass ein Transistor als Schalter dienen kann.

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Versuche

Mit diesem Versuch wird nachgewiesen, dass ein Transistor als Schalter dienen kann.

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Beweglicher Dipol in Elektrischen Feldern (Videos der Universität Würzburg)

Versuche
Versuche

Spitzenwirkung und Spitzenentladung

Versuche

  • Nachweis, dass das E-Feld an gekrümmten Flächen so stark ist, dass Elektronen mit der Luft ausgetauscht werden
  • Beispiel der technischen Nutzung des Spitzeneffektes 

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Versuche

  • Nachweis, dass das E-Feld an gekrümmten Flächen so stark ist, dass Elektronen mit der Luft ausgetauscht werden
  • Beispiel der technischen Nutzung des Spitzeneffektes 

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Ladungstrennung im Wind (Video der Universität Würzburg)

Versuche
Versuche

Metallkugel im inhomogenen E-Feld (Video der Universität Würzburg)

Versuche
Versuche

Bandgenerator

Versuche

  • Bestimmung der Ladungsart mittels Glimmlampe
  • Veranschaulichung der Abstoßung gleichnamiger Ladung durch abstehende Haare und fliegende Aluschalen
  • Einführung eines einfachen Modells zur Erklärung von Gewittern

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Versuche

  • Bestimmung der Ladungsart mittels Glimmlampe
  • Veranschaulichung der Abstoßung gleichnamiger Ladung durch abstehende Haare und fliegende Aluschalen
  • Einführung eines einfachen Modells zur Erklärung von Gewittern

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Influenz einer Kugel (Video der Universität Würzburg)

Versuche
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Reflexion - Demonstrationsversuch

Versuche
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Selbstinduktion (qualitativ)

Versuche

  • Veranschaulichen, dass in einem Zweig mit einer Spule sich der Stromfluss langsamer als in einem Zweig mit ohmschem Widerstand ändert.
  • Demonstration des Auftretens einer Spannungsspitze durch Selbstinduktion beim Ausschalten eines Stroms durch eine Spule.

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Versuche

  • Veranschaulichen, dass in einem Zweig mit einer Spule sich der Stromfluss langsamer als in einem Zweig mit ohmschem Widerstand ändert.
  • Demonstration des Auftretens einer Spannungsspitze durch Selbstinduktion beim Ausschalten eines Stroms durch eine Spule.

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Dreiecksglimmlampe

Versuche

  • Wechselspannung unseres Haushaltsnetzes veranschaulichen

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Versuche

  • Wechselspannung unseres Haushaltsnetzes veranschaulichen

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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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Gleichrichterwirkung der Vakuumdiode - Nachweis mit Dreiecksglimmlampe

Versuche

  • Nachweis der Gleichrichterwirkung einer Diode

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Versuche

  • Nachweis der Gleichrichterwirkung einer Diode

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Seifenblasenoptik (Simulation)

Versuche
Versuche

Magnetische Kraft zwischen zwei parallel verlaufenden, stromdurchflossenen geraden Leitern

Versuche

  • Demonstration der magnetischen Kraft zwischen zwei parallel verlaufenden, stromdurchflossenen geraden Leitern

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Versuche

  • Demonstration der magnetischen Kraft zwischen zwei parallel verlaufenden, stromdurchflossenen geraden Leitern

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ØRSTED-Versuch

Versuche

  • Fließt durch einen Leiter Strom, so erzeugt dieser Strom ein Magnetfeld in der Umgebung des Leiters.
  • Je größer der Stromfluss durch den Leiter, desto stärker ist die magnetische Wirkung bzw. das Magnetfeld.
  • Die Richtung des Stromflusses beeinflusst die Richtung der magnetischen Wirkung bzw. die Richtung des Magnetfeldes.

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Versuche

  • Fließt durch einen Leiter Strom, so erzeugt dieser Strom ein Magnetfeld in der Umgebung des Leiters.
  • Je größer der Stromfluss durch den Leiter, desto stärker ist die magnetische Wirkung bzw. das Magnetfeld.
  • Die Richtung des Stromflusses beeinflusst die Richtung der magnetischen Wirkung bzw. die Richtung des Magnetfeldes.

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