Werbung
Quicklinks
Geometrische Optik mit Diodenlaser und Metalltafel 1007520
Ergänzungs-Set geometrische Optik plus 1075205
Die Spalte „Benötigte Geräte" listet den für den jeweiligen Versuch benötigten Gerätesatz auf
: 1007520, 1075205 oder beide.
Einleitung
Die geometrische Optik mit Diodenlaser und Metalltafel ermöglicht einfache und
übersichtliche Versuchsaufbauten zur Darstellung der Grundlagen der geometrischen
Optik sowie der Funktionsweise verschiedener optischer Geräte. Als Lichtquelle dient der
Diodenlaser, 5 Strahlen 107.5209. In dieser Bedienungsanleitung sind zahlreiche
grundlegende Versuche mit den optischen Elementen der beiden Gerätesätze 100.7520
und 107.5205 beschrieben. Jede Versuchsbeschreibung besteht aus drei Teilen:
1.
Eine einfache Beschreibung des Versuchs
2.
Eine grafische Darstellung des Versuchs
3.
Eine Abbildung des Versuchsaufbaus
Unter dem jeweiligen Titel steht in Klammern mit welchem Gerätesatz der Versuch
durchgeführt werden kann, 100.7520, 107.5205 oder 100.7520/107.5205. Die gleiche Angabe
befindet sich auch in der letzten Spalte der Inhaltsübersicht.
Ein sehr wichtiger Bestandteil der Versuchsaufbauten ist der Diodenlaser 107.5209. Fünf
Laserdioden erzeu- gen fünf parallele zu kurzen Strichen aufgweitete Lichtstrahlen. Die
Anzahl der austretenden Lichtstrahlen lässt sich auswählen. Die Auswahl erfolgt durch ein,-
zweimaliges oder dreimaliges Drücken auf den Taster. Beim Einsatz des Laser ist ein
direkter Augenkontakt mit dem Laserstrahl zu vermeiden.
__________________________________________________________________________________
© Alle Rechte vorbehalten – web: www.conatex.com – Email: info@conatex.com
Ergänzungs-Set geometrische Optik
Seite 1 von 24
Bedienungsanleitung
Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205
Werbung
Inhaltszusammenfassung für CONATEX LEARNSYSTEMS 1075205
- Seite 1 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Ergänzungs-Set geometrische Optik Geometrische Optik mit Diodenlaser und Metalltafel 1007520 Ergänzungs-Set geometrische Optik plus 1075205 Die Spalte „Benötigte Geräte“ listet den für den jeweiligen Versuch benötigten Gerätesatz auf : 1007520, 1075205 oder beide. Einleitung Die geometrische Optik mit Diodenlaser und Metalltafel ermöglicht einfache und...
- Seite 2 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Versuche Reflexion an Planspiegel 100.7520/107.5205 Darstellung des Reflexionsgesetzes. Ein Lichtstrahl, der unter dem Einfallswinkel α auf eine plane Spiegelfläche trifft, wird unter dem Winkel ß reflektiert. α = ß Beide Winkel werden zum Einfallslot hin gemessen.
- Seite 3 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Reflexion an Konkavspiegel – Lichtstrahlen parallel zur optischen Achse 1007520 Die Brennweite f eines Hohlspiegels wird durch die Länge der Strecke VF bestimmt. Der Krümmungsradius lässt sich mit der Formel: berechnen. Die Strecke VS ist doppelt so lang wie VF.
- Seite 4 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Reflexion an Konvexspiegel – Lichtstrahlen parallel zur optischen Achse 1007520 Die reflektierten Strahlen scheinen von einem Punkt hinter dem Spiegel auszugehen. Er heißt virtueller Brennpunkt. Die Strecke VF bestimmt die Brennweite des Spiegels. Der Krümmungsradius lässt sich mit der Formel berechnen.
- Seite 5 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 n 1 sin α = n 2 sin ß α ist der Einfallswinkel in Medium n1 und ß ist der Brechungswinkel im Medium n2 Scheinbare Tiefe eines Objekts 1075205 Versuchsaufbau zur Beobachtung der scheinbaren Tiefe eines Objekts in Wasser oder hinter Acryl von Luft aus gesehen.
- Seite 6 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Brechung an einem Acrylprisma 100.7520/107.5205 Beim Übergang eines Lichtstrahls von Acryl in Luft kann das Snelliussche Gesetz in folgender Form geschrieben werden: n 1 sin α = sin ß Brechungsindex von Luft n 2 = 1.
- Seite 7 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Verschiebung eines Lichtstrahls, planparallele Acrylplatte 100.7520/107.5205 Wenn ein Lichtstrahl durch eine planparallele Platte geht, wird seine Richtung nicht verändert. Der austretende Strahl ist um den Betrag d verschoben. Bei einer Plattendicke h ergibt sich für d:...
- Seite 8 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Ablenkung eines Lichtstrahls durch ein Acrylprisma 100.7520/107.5205 In einem Acrylprisma wird ein einfallender Lichtstrahl im Punkt A hin zum Einfallslot gebrochen. Am Austrittspunkt B findet die Brechung weg vom Einfallslot statt. Die Summe aller Brechungswinkel ist der Ablenkungswinkel δ. Es ist der Winkel zwischen dem ein- fallenden und austretenden Lichtstrahl.
- Seite 9 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E10a Ablenkung eines Lichtstrahls durch ein Luftprisma 1075205 Licht tritt an Punkt A durch die Grenzfläche Acryl-Luft. Der Lichtstrahl wird vom Einfallslot weg gebrochen. Am Austrittspunkt B wird er hin zum Einfallslot gebrochen. Die Summe aller Brechungswinkel ist der Ablenkungswinkel δ.
- Seite 10 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E11a Reflexion an einer Kante eines Acrylprismas 1075205 Wenn die Lichtstrahlen auf die Kante treffen, werden sie total reflektiert. Bei leichtem Drehen des Prismas kann sowohl Brechung als auch Reflexion beobachtet werden. E11b Reflexion an zwei Kanten eines Acrylprismas 1075205 In diesem Fall sind die Bedingungen für Totalreflexion an beiden Kanten des Prismas erfüllt.
- Seite 11 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E11c Reflexion an zwei Acrylprismen 1075205 Die Bedingungen für Totalreflexion sind an allen Kanten der Prismen erfüllt. E11d Reflexion an zwei Acrylprismen 1075205 Die Bedingungen für Totalreflexion sind an allen Kanten der Prismen erfüllt.
- Seite 12 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Reflexion an einem Luftprisma 1075205 Wenn der Einfallwinkel der Lichtstrahlen kleiner ist als der kritische Winkel (42°), werden die Lichtstrahlen ins Acryl hin reflektiert. Ist der Winkel größer, geht ein Teil des Lichts durch das Luftprisma.
- Seite 13 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E14a Durchgang eines Lichtstrahls durch eine konkave Grenzfläche Luft-Acryl 1075205 Wenn der Lichtstrahl durch Punkt A auf der Grenzfläche tritt, ist eine Brechung hin zum Einfallslot zu beobachten. Das Einfallslot ist die Gerade von Punkt A zum Krümmungsmittelpunkt S.
- Seite 14 Nach Durchgang des Lichtstrahls durch Punkt A wird er vom Einfallslot weg gebrochen. Das Einfallslot ist die Gerade von Punkt A zum Krümmungsmittelpunkt S. E15b Durchgang von Lichtstrahlen durch eine Grenzfläche Acryl-Luft 1075205 Nach Durchgang durch die Grenzfläche Acryl-Luft wird das Strahlenbündel divergent gebrochen.
- Seite 15 Nach Durchgang des Lichtstrahls durch Punkt A wird er vom Einfallslot weg gebrochen. Das Einfallslot ist die Gerade von Punkt A zum Krümmungsmittelpunkt S E16b Durchgang von Lichtstrahlen durch eine konkave Acryl-Luft 1075205 Nach Durchgang durch die Grenzfläche ist das Strahlenbündel konvergent. Parallele Strahlen treffen sich in einem Punkt auf der optischen Achse, dem Brenn- punkt F.
- Seite 16 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E17a Durchgang von Lichtstrahlen durch eine konvexe Acryllinse – Lichtstrahlen parallel zur optischen Achse 100.7520/107.5205 Eine konvexe Acryllinse ist eine Sammellinse und die Lichtstrahlen treffen sich nach Durchgang durch die Linse im Brennpunkt F'.
- Seite 17 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E17c Durchgang von Lichtstrahlen durch eine dicke konvexe Acryllinse 1075205 Durch Platzieren einer planparallelen Platte zwischen zwei Linsen (23) kann das Modell einer dicken Linse verwirklicht werden. Mit Veränderung der Dicke d der Linse verändert sich auch die Brennweite, je dicker die Linse desto kleiner die Brennweite.
- Seite 18 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E18b Durchgang von Lichtstrahlen durch eine konkave Acryllinse – Lichtstrahlen nicht parallel zur optischen Achse 100.7520/107.5205 Die Achse ϕ ' steht senkrecht auf der optischen Achse und verläuft durch den virtuellen Brennpunkt F'. Sie wird als Brennpunktebene bezeichnet. Die Verlängerung der gebrochenen Strahlen treffen sich in einem Punkt auf der Achse ϕ...
- Seite 19 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E19b Durchgang von Lichtstrahlen durch eine konvexe Luftlinse – Lichtstrahlen nicht parallel zur optischen Achse 1075205 Die Achse steht senkrecht auf der optischen Achse und verläuft durch den virtuellen Brennpunkt F'. Sie wird als Brennpunktebene bezeichnet. Die Verlängerung der gebrochenen Strahlen treffen sich in einem Punkt auf der Achse E20a Durchgang von Lichtstrahlen durch eine konkave Luftlinse –...
- Seite 20 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E21a Parameter von dicken Linsen – Bestimmung des Krümmungsradius 100.7520/107.5205 Die Linsen im Laseroptik-Satz besitzen eine zylindrische Brechungsfläche auf kreisförmiger Grundfläche mit gleichen Krümmungsradien. Mit Hilfe von Millimeterpapier lassen sich diese Radien bestimmen. E21b Parameter von dicken Linsen – Brennweite 100.7520/107.5205 Dicke Linsen sind Linsen, bei denen die Dicke nicht vernachlässigbar ist.
- Seite 21 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E22a Augenmodell 1007520 Lichtstrahlen parallel zur optischen Achse werden durch die Augenlinse gebrochen und treffen sich in einem Punkt auf der Netzhaut. Augenlinse (1) direkt hinter der Linie O 2 platzieren. E22b Augenmodell, Kurzsichtigkeit 1007520 Lichtstrahlen parallel zur optischen Achse werden durch die Augenlinse gebrochen und treffen sich in einem Punkt vor der Netzhaut.
- Seite 22 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 wobei f 1 ' die Brennweite der Augenlinse und f 2 ' die der Korrekturlinse ist. E23a Korrektur der sphärischen Aberration durch Verringerung des Durchmessers des Strahlenbündels 100.7520/107.5205 Sphärische Aberration einer Linse kann durch Verringerung des Durchmessers des Strahlenbündels, das durch die Linse geht, reduziert werden.
- Seite 23 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 E24a Teleskop nach Kepler 1007520 Das Objektiv in Keplers Teleskop erzeugt ein verkleinertes reelles Bild des betrachteten Objekts, das vom Okular wie durch eine Lupe vergrößert wird. Es entsteht eine umgekehrte (oben und unten sowie rechts und links sind vertauscht), stark vergrößerte Abbildung. Zur Demonstration dieses Sachverhalts einen der äu- ßeren Lichtstrahlen ausblenden.
- Seite 24 Bedienungsanleitung Ergänzungs-Set geometrische Optik – Best.-Nr.1075205 Kamera 1007520 Die Linse der Kamera ist eine Sammellinse. Sie bildet ein Objekt in einem reellen Bild auf dem Kopf stehend auf dem an der Rückseite der Kamera befindlichen Film ab. __________________________________________________________________________________ © Alle Rechte vorbehalten – web: www.conatex.com – Email: info@conatex.com...