Fachhochschule Flensburg. Wellenlänge von Licht
|
|
- Katrin Wagner
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Name : Fachhochschule Flensburg Fachbereich Technik Institut für Physik und Werkstoffe Name: Versuch-Nr: O Wellenlänge von icht Gliederung: Seite. Einleitung 2. Beugung und Interferenz am Gitter 3. Auflösungsvermögen und nutzbarer Spektralbereich 3 4. Versuchsdurchführung und Auswertung 3 5. iteratur 5 Semester:... Unterschrift des/der Studenten Als Übungsergebnis anerkannt: Flensburg, den Unterschrift des Dozenten
2 abor für Physik Versuch : O Blatt:. Einleitung Die Wellenlänge von icht kann mit Hilfe eines Beugungsgitters bestimmt werden. Optische Gitter sind Flächen, auf denen lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Zonen (Amplitudengitter) oder Zonen unterschiedlicher optischer Weglänge (Phasengitter) in regelmäßigen Abständen wechseln. Gitter gibt es in verschiedenen Ausführungen, wobei zwischen Transmissionsgitter und Reflexionsgitter unterschieden wird. Aufgrund ihrer optischen Eigenschaften sind Reflexionsgitter inzwischen weiter verbreitet als Transmissionsgitter. Im Rahmen dieses Versuches wird ein Transmissions-Amplitudengitter als Strichgitter benutzt: die entsprechenden Zonen sind zueinander parallele Streifen. Wird ein Transmissionsgitter von einer Seite beleuchtet, so sieht man auf einem Schirm auf der anderen Seite des Gitters, dass das einfallende icht auf verschiedene Orte verteilt wird. Sowohl auf der optischen Achse (m = 0) als auch zu beiden Seiten (m = ± und ±2) ist icht zu erkennen, das um bestimmte Winkel gegenüber der optischen Achse abgelenkt erscheint (Abb. ). α - α -2 α m = 2 α 2 0 opt. Achse - -2 Schirm Die Maxima der ichtintensität werden mit der Ordnungszahl m beschrieben. ichtquelle Transmissionsgitter Abb. Ablenkung von icht durch ein Strichgitter 2. Beugung und Interferenz am optischen Gitter Die Beugungswinkel αm und die Intensitätsverteilung auf dem Schirm werden durch Beugung und Interferenz von ichtwellen am Gitter bestimmt. Ein Strichgitter mit n lichtdurchlässigen Spalten wirkt wie eine ichtquelle, die aus n linienförmigen Strahlern besteht. Diese haben eine Breite b und einen Abstand g voneinander und strahlen icht gleicher Frequenz und Phasenlage ab. Der Abstand g wird als Gitterkonstante bezeichnet und aus der Spezifikation der Anzahl der Gitterlinien pro mm berechnet (Beispiel: 600 inien/mm g =,67 µm). Nach dem Huygens schen Prinzip ist jeder Punkt eines Spaltes Ausgangspunkt einer neuen Kugelwelle (Elementarwelle), die sich in den Raum hinter dem Gitter durch Beugung ausbreitet. Dort überlagern sich die von allen Punkten des Gitters ausgehenden ichtwellen. Die Verhältnisse beim Strichgitter in der Einfallsebene sind in Abb. 2 dargestellt. In allen Abstrahlrichtungen αm, in denen die Gangunterschiede s zwischen benachbarten Spalten ganzzahlige Vielfache der Wellenlänge sind, verstärken sich die einzelnen Elementarwellen durch konstruktive Interferenz. In diese Richtung strahlt das Gitter sehr viel Energie ab, die auf einem Schirm als Intensitätsmaximum erscheint. Der Winkel, unter denen ein solches Hauptmaximum erscheint, ergibt sich aus der Bedingung s = g sin αm = m λ (m = 0, ±, ±2,...) n 3 2 s s 2 g (n - ) s Abb. 2 Zur Interferenz bei einem Strichgitter
3 abor für Physik Versuch : O Blatt: 2 mit der ganzen Zahl m, die die Ordnung der Maxima bezeichnet. Zwischen diesen Maxima können noch Nebenmaxima mit deutlich geringerer Intensität auftreten, die jedoch mit höherer Strichzahl durch destruktive Interferenz verschwinden. Die age der Intensitätsmaxima wird somit beschrieben durch die Gittergleichung +: Transmissionsgitter; -:Reflexionsgitter (2.) Sie ist von der Gitterkonstanten g, der Ordnung m und der Wellenlänge λ des ichtes abhängig. Der zweite Term beschreibt die age der Maxima, wenn das Gitter um den Winkel δ zur optischen Achse verdreht ist und das einfallende icht nicht senkrecht auf das Gitter trifft. Für verschiedene auf das Gitter eingestrahlte Wellenlängen ergeben sich aus der Gittergleichung bei sonst gleichen Parametern verschiedene Orte der Maxima auf dem Schirm. Das bedeutet, dass das Gitter die verschiedenen eingestrahlten Wellenlängen nicht nur in verschiedene Ordnungen verteilt, sondern innerhalb der Ordnungen auch noch räumlich auftrennt. Dabei werden in den verschiedenen Ordnungen die Intensitätsmaxima der einzelnen Wellenlänge umso schärfer, je mehr Striche das Gitter hat. Dadurch wird die auf das Gitter eingestrahlte Wellenlänge mit zunehmender Strichzahl auf dem Schirm immer besser lokalisiert. Werden mehrere Wellenlängen gleichzeitig eingestrahlt (Weißlicht), dann werden sie vom Gitter in jeder Ordnung nebeneinander angeordnet und in einem breiten Band aufgefächert (dispergiert). Ein solches Band wird als Spektrum und das optische Gitter entsprechend als dispersives Element bezeichnet. Je höher die Ordnung, desto breiter werden die Spektren. Dies führt allerdings auch dazu, dass die Spektren höherer Ordnungen überlappen (Abb. 3), wodurch der nutzbare Wellenlängenbereich eingeschränkt wird (s. u.). m R = Violett Spektren Abb. 3 Überlappende Spektren In den Gebieten zwischen den Hauptmaxima löschen sich die von den einzelnen Spalten des Gitters ausgehenden Wellenzüge durch destruktive Interferenz weitgehend aus. Diese Gebiete erscheinen dunkel. Der Intensitätsverlauf wird durch die Gitterbeugungsfunktion Rot m V = 5 m = 5 4 b Spaltbreite g Gitterkonstante δλ (2.2) Spaltbeugungsfunktion Gitterinterferenzfunktion N Strichzahl bestimmt. Charakteristisch für den Intensitätsverlauf hinter dem Gitter ist, dass die Maxima mit zunehmender Strichzahl des Gitters schmaler und heller verglichen mit dem dazwischen liegenden Bereich werden. Der Abstand zwischen den Maxima einer Wellenlänge wird allerdings nur durch die Gitterkonstante g bestimmt.
4 abor für Physik Versuch : O Blatt: 3 Die Intensität der einzelnen Maxima wird zusätzlich durch die Beugung des ichtes an den einzelnen Spalten des Gitters beeinflusst (Abb. 4). Es können sogar einzelne Maxima unterdrückt werden. Ihre age wird durch Beugung jedoch nicht beeinflusst. Aus dem Gitterspektrum kann bei bekannten Gitterdaten die Wellenlänge des eingestrahlten ichtes bestimmt werden. Umgekehrt lässt sich bei bekannter Wellenlänge die Gitterkonstante berechnen. m = N = 6 I rel g = 4 b 0,5 0 0 sin α Abb. 4 Intensitätsverteilung eines Gitters 3. Auflösungsvermögen und nutzbarer Spektralbereich des Gitters Das spektrale Auflösungsvermögen des Gitters ergibt sich aus der Bedingung, dass zwei um λ getrennte Wellenlängen (inien) dann unterschieden werden können, wenn λ größer ist als die Halbwertsbreite der inien ein Maximum der einen Wellenlänge soll am Ort des Minimums der anderen Wellenlänge liegen (Abb. 5). Es ist (3.) mit Mittenwellenlänge I(λ) λ N Wellenlängendifferenz Zahl der beleuchteten Gitterlinien λ λ 2 Abb. 5 Auflösung zweier Wellenlängen λ Man kann das Auflösungsvermögen die Fähigkeit zur Trennung benachbarter Wellenlängen also mit Erhöhung der beleuchteten Strichzahl (Ausnutzung der ganzen Gitterbreite) und Betrieb in höherer Ordnung steigern. Der nutzbare Spektralbereich δλ eines Gitters ergibt sich aus der Forderung, dass eine Wellenlänge λ0 in der m-ten Ordnung nicht von Wellenlängen der m + -ten Ordnung überlagert sein soll: m (λ0 + δλ) (m + ) λ0 (3.2) Man erkennt, dass mit zunehmender Ordnung der nutzbare Spektralbereich deutlich kleiner wird (vgl. Abb. 3). Abhilfe schaffen hier entweder optische Filter zur Unterdrückung unerwünschter Ordnungen oder eine Maßnahme bei der Gitterherstellung, mit der die gesamte Energie in nur eine einzige Beugungsordnung abgestrahlt wird, während die anderen dunkel bleiben. Derartige Gitter werden Blaze-Gitter genannt und sind inzwischen weit verbreitet. Mit ihnen ist es auch möglich, höhere Ordnungen auszuwählen, in denen die (räumliche) Spreizung breiter ist. 4. Versuchsdurchführung und Auswertung Es stehen drei Transmissionsgitter zu Verfügung: Ein Gitter mit 00 inien/mm (dicke Metallfassung), ein zweites mit 600 inien/mm, ein drittes, dessen Gitterkonstante bestimmt werden soll.
5 abor für Physik Versuch : O Blatt: 4 4. Bestimmung der Wellenlänge eines HeNe-asers Bestimmen Sie mit dem 00 inien-gitter die Wellenlänge des ichtes eines Helium-Neon- asers und ermitteln Sie die Unsicherheit des Mittelwertes. Der aser wird so ausgerichtet, dass er senkrecht auf einen Schirm strahlt. Dadurch ist die optische Achse definiert. Der Auftreffpunkt des asers markiert die m=0. Ordnung. Bringt man das Gitter in den Strahlengang, so erscheinen die Maxima höherer Ordnung rechts und links davon auf dem Schirm (vgl. Abb. ). Stellen Sie so ein, dass Sie mindestens 8 Nebenmaxima jeweils rechts und links vom Hauptmaximum sehen können (S-8) Wenn Sie das Gitter am Halter ein wenig um die Achse des Haltestiftes hin- und herdrehen, erkennen Sie, wie sich die Ordnungen in Abhängigkeit des Einfallswinkels δ verschieben. Stellen Sie das Gitter senkrecht zum aserstrahl (Rückreflex ausnutzen). Messgrößen sind die ängen (Abb. 6) Mit Abstand Gitter Schirm und sm Abstand Max(m = 0) Max(m) und (2.) für δ = 0 ergibt sich die gesuchte Wellenlänge aus den Messgrößen zu 0 Abb. 6 Zur Gittergeometrie s m m (4.) (4.2) Falls δ 0, müssen Sie aus Einzelmessungen der komplementären Abstände sm und s-m zunächst δ eliminieren. Wenn das Gitter senkrecht zur ichtrichtung steht (δ=0), können Sie die Strecke sm mit doppelter Genauigkeit bestimmen, indem Sie den Abstand 2 sm komplementärer Ordnungen ausmessen. Bestimmen Sie aus s-8 die Wellenlängen λ-8 und berechnen Sie den Mittelwert mit Unsicherheit sowie die relative Abweichung Ihres Ergebnisses vom iteraturwert. 4.2 Bestimmung der Gitterkonstante eines Gitters Das vorliegende Gitter wird mittels aserlicht vermessen. Bestimmen Sie die Gitterkonstante g mit Hilfe der aus Versuch 4. bestimmten Wellenlänge des asers. Wiederholen Sie die Messung bei einer anderen Entfernung. Sie erhalten dadurch insgesamt 8 Messwerte (2x4). Bestimmen Sie den Mittelwert aller Gitterkonstanten und dessen Unsicherheit.
6 abor für Physik Versuch : O Blatt: Bestimmung von Quecksilberlinien Bestimmen Sie die Wellenlänge von drei Hauptlinien (blau, grün, orange) einer Quecksilberdampflampe. Dazu wird das 600 inien- Gitter benutzt. Das icht der Quecksilberdampflampe beleuchtet einen variablen Spalt, der einen schmalen Streifen ausblendet (Abb. 7). Das icht dieses Streifens fällt auf das Gitter. Das Bild des Spaltes wird durch eine inse auf dem Schirm fokussiert (inse auf der optischen Bank verschieben, bis Intensitätsmaxima scharf abgebildet werden). Achten Sie darauf, dass δ = 0. Justieren Sie die Spaltbreite so, dass Sie einerseits schmale und scharfe inien auf dem Schirm erhalten, diese aber andererseits nicht zu intensitätsschwach, sondern noch gut auszuwerten sind. Die Auswertung erfolgt wie bei Aufgabe 4.. Berechnen Sie die Unsicherheit nach Gauß. Für die Unsicherheitsberechnung nehmen Sie hier einen Fehler des Gitters von g= inie/mm an. Bestimmen sie die relative Abweichung Ihrer Ergebnisse von den iteraturwerten Blau: 435,8nm; Grün: 546,nm; Orange: 577nm. 4.4 Auflösungsvermögen und nutzbarer Spektralbereich Wie breit müssten Sie das in 4.3 eingesetzte Gitter ausleuchten, damit Sie die Hg-inien λ = 578,966 nm und λ = 579,066 nm auflösen können? Spalt Hg- ampe Abb. 7 Versuchsaufbau mit Quecksilberdampflampe Wie groß ist der nutzbare Spektralbereich des in 4. eingesetzten Gitters in der 4. Ordnung (bezogen auf die Hg-inie λ0 = 334,5 nm)? 4.5 Zusammenfassung Stellen Sie Ihre Ergebnisse in einer Schlussbetrachtung zusammenfassend dar. inse Transmissionsgitter 5. iteratur. Pedrotti, F. u.., W. Bausch u. H. Schmidt Optik Heidelberg Naumann, H. u. G. Schröder Bauelemente der Optik München Schirm 2 s m Schf. / CN 0809
7 abor für Physik Versuch : O Anlage Anmerkungen : Dieser Vordruck ist von den Studenten während der Versuchsdurchführung mit Tinte oder Kugelschreiber auszufüllen. Tragen Sie übersichtlich die gemessenen Werte und die abgeschätzten Messfehler ein. Dieser Vordruck ist zusammen mit dem aborbericht abzugeben Student Studiengruppe Datum aboringenieur Tragen Sie hier Ihre Messwerte in die Tabelle ein: Hinweis: gemessen wird in allen Aufgaben jeweils 2S Erklärung siehe 4. auf Seite 4 Aufgabe 4. [m] 2S 2S2 2S3 2S4 S S2 S3 S4 2S5 2S6 2S7 2S8 S5 S6 S7 S8 Aufgabe 4.2 Messung Nr. [m] 2S 2S2 2S3 2S4 S S2 S3 S4 2 Aufgabe 4.3 [m] 2S blau 2S grün 2S orange S blau S grün S orange Abgeschätzte Messunsicherheiten:
Lösung: a) b = 3, 08 m c) nein
Phy GK13 Physik, BGL Aufgabe 1, Gitter 1 Senkrecht auf ein optisches Strichgitter mit 100 äquidistanten Spalten je 1 cm Gitterbreite fällt grünes monochromatisches Licht der Wellenlänge λ = 544 nm. Unter
MehrPhysikalisches Praktikum
Physikalisches Praktikum MI2AB Prof. Ruckelshausen Versuch 3.6: Beugung am Gitter Inhaltsverzeichnis 1. Theorie Seite 1 2. Versuchsdurchführung Seite 2 2.1 Bestimmung des Gitters mit der kleinsten Gitterkonstanten
MehrGitter. Schriftliche VORbereitung:
D06a In diesem Versuch untersuchen Sie die physikalischen Eigenschaften eines optischen s. Zu diesen za hlen insbesondere die konstante und das Auflo sungsvermo gen. Schriftliche VORbereitung: Wie entsteht
MehrInterferenz von Licht. Die Beugung von Lichtwellen an einem Doppelspalt erzeugt ein typisches Interferenzbild.
Interferenz von Licht Die Beugung von Lichtwellen an einem Doppelspalt erzeugt ein typisches Interferenzbild. Verbesserung der Sichtbarkeit? (1) kleinerer Spaltabstand b s~ 1 b (2) mehrere interferierende
MehrPraktikum GI Gitterspektren
Praktikum GI Gitterspektren Florian Jessen, Hanno Rein betreut durch Christoph von Cube 9. Januar 2004 Vorwort Oft lassen sich optische Effekte mit der geometrischen Optik beschreiben. Dringt man allerdings
MehrLichtbrechung / Lichtbeugung
Lichtbrechung / Lichtbeugung 1. Aufgaben 1. Über die Beugung an einem Gitter sind die Wellenlängen ausgewählter Spektrallinien von Quecksilberdampf zu bestimmen. 2. Für ein Prisma ist die Dispersionskurve
Mehr5. Die gelbe Doppellinie der Na-Spektrallampe ist mit dem Gitter (1. und 2. Ordnung) zu messen und mit dem Prisma zu beobachten.
Universität Potsdam Institut für Physik und Astronomie Grundpraktikum O Gitter/Prisma Geräte, bei denen man von der spektralen Zerlegung des Lichts (durch Gitter bzw. Prismen) Gebrauch macht, heißen (Gitter-
MehrVerwandte Begriffe Huygens-Prinzip, Interferenz, Fraunhofer- und Fresnel-Beugung, Kohärenz, Laser.
Verwandte Begriffe Huygens-Prinzip, Interferenz, Fraunhofer- und Fresnel-Beugung, Kohärenz, Laser. Prinzip Ein Einfachspalt, Mehrfachspalte mit gleicher Breite und gleichem Abstand zueinander sowie Gitter
MehrFK Experimentalphysik 3, Lösung 3
1 Transmissionsgitter FK Experimentalphysik 3, Lösung 3 1 Transmissionsgitter Ein Spalt, der von einer Lichtquelle beleuchtet wird, befindet sich im Abstand von 10 cm vor einem Beugungsgitter (Strichzahl
Mehr1.1 Auflösungsvermögen von Spektralapparaten
Physikalisches Praktikum für Anfänger - Teil 1 Gruppe 1 - Optik 1.1 Auflösungsvermögen von Spektralapparaten Sitchwörter: Geometrische Optik, Wellenoptik, Auflösungsvermögen, Rayleigh Kriterium, Spektrograph,
MehrPraktikum Physik. Protokoll zum Versuch: Beugung. Durchgeführt am Gruppe X. Name 1 und Name 2
Praktikum Physik Protokoll zum Versuch: Beugung Durchgeführt am 01.12.2011 Gruppe X Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm.de) Betreuer: Wir bestätigen hiermit, dass wir das Protokoll
MehrPhysikalisches Praktikum
Physikalisches Praktikum MI2AB Prof. Ruckelshausen Versuch 3.2: Wellenlängenbestimmung mit dem Gitter- und Prismenspektrometer Inhaltsverzeichnis 1. Theorie Seite 1 2. Versuchsdurchführung Seite 2 2.1
MehrAbbildungsgleichung der Konvexlinse. B/G = b/g
Abbildungsgleichung der Konvexlinse Die Entfernung des Gegenstandes vom Linsenmittelpunkt auf der vorderen Seite der Linse heißt 'Gegenstandsweite' g, seine Größe 'Gegenstandsgröße' G; die Entfernung des
MehrVersuch O04: Fraunhofer-Beugung an einem und mehreren Spalten
Versuch O04: Fraunhofer-Beugung an einem und mehreren Spalten 5. März 2014 I Lernziele Huygen sches Prinzip und optische Interferenz Photoelektronik als Messmethode II Physikalische Grundlagen Grundlage
Mehr1. Aufgabe a) Beschreibe den Schülerversuchsaufbau zur Dispersion von Licht. Notiere insbesondere die Namen und Aufgaben der einzelnen Objekte.
1. Aufgabe a) Beschreibe den Schülerversuchsaufbau zur Dispersion von Licht. Notiere insbesondere die Namen und Aufgaben der einzelnen Objekte. Linie Wellenlänge /nm eigene Beobachtung Flint Kron Quarz
MehrPraktikum Lasertechnik, Protokoll Versuch Beugung
Praktikum Lasertechnik, Protokoll Versuch Beugung 05.05.2014 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 2 Fragen zur Vorbereitung 2 3 Versuch 2 3.1 Geräteliste... 3 3.2 Versuchsaufbau... 3 3.3 Versuchsvorbereitung...
MehrInterferenzspektralapparate im Vergleich
Interferenzspektralapparate im Vergleich Vortrag zum Proseminar SS 2009 (07.05.2009) Alexander Drabent Gliederung I. Grundlagen & Definitionen 1. Spektrometer / Spektroskop 2. Auflösungsvermögen Kriterium
MehrEinführung in die Gitterbeugung
Einführung in die Gitterbeugung Methoden der Physik SS2006 Prof. Szymanski Seibold Elisabeth Leitner Andreas Krieger Tobias EINLEITUNG 3 DAS HUYGENSSCHE PRINZIP 3 DIE BEUGUNG 3 BEUGUNG AM EINZELSPALT 3
MehrPhysik-Praktikum: BUB
Physik-Praktikum: BUB Einleitung Während man Lichtbrechung noch mit einer Modellvorstellung von Licht als Teilchen oder als Strahl mit materialabhängiger Ausbreitungsgeschwindigkeit erklären kann, ist
Mehr8. GV: Interferenz und Beugung
Protokoll zum Physik Praktikum I: WS 2005/06 8. GV: Interferenz und Beugung Protokollanten Jörg Mönnich - Anton Friesen - Betreuer Maik Stuke Versuchstag Dienstag, 31.01.2006 Interferenz und Beugung 1
MehrWo sind die Grenzen der geometrischen Optik??
In der Strahlen- oder geometrischen Optik wird die Lichtausbreitung in guter Näherung durch Lichtstrahlen beschrieben. Wo sind die Grenzen der geometrischen Optik?? Lichtbündel Lichtstrahl Lichtstrahl=
MehrNatürliches Licht und Farbfilter
4. Versuchsdurchführung 4.1. Bestimmen der Gitterkonstante abor zum Physikalisches Praktikum Natürliches icht und Farbfilter Die Entfernung zwischen Gitter und Intensitätsmeßgerät beträgt 1,20m. Der Abstand
MehrInstitut für Physik und Werkstoffe Labor für Physik
Fachhochschule Flensburg Institut für Physik und Werkstoffe Labor für Physik Name : Name: Versuch-Nr: M1 Der freie Fall Gliederung: Seite Einleitung 1 Versuchsaufbau 1 Aufgabenstellung 4 Semester:... Unterschrift
MehrBeugung am Spalt und Gitter
Demonstrationspraktikum für Lehramtskandidaten Versuch O1 Beugung am Spalt und Gitter Sommersemester 2006 Name: Daniel Scholz Mitarbeiter: Steffen Ravekes EMail: daniel@mehr-davon.de Gruppe: 4 Durchgeführt
Mehrkonstruktive Interferenz: Phasendifferenz (der Einzelwellen) ist 0 oder ein ganzzahliges vielfaches von 2π.
Theorie Licht zeigt sich in vielen Experimenten als elektromagnetische Welle. Die Vektoren von elektrischer und magnetischer Feldstärke stehen senkrecht aufeinander und auf der Ausbreitungsrichtung. Die
MehrFachhochschule Flensburg. Torsionsschwingungen
Name : Fachhochschule Flensburg Fachbereich Technik Institut für Physik und Werkstoffe Name: Versuch-Nr: M5 Torsionsschwingungen Gliederung: Seite 1. Das Hookesche Gesetz für Torsion 1 1.1 Grundlagen der
MehrFerienkurs Experimentalphysik III
Ferienkurs Experimentalphysik III 24. Juli 2009 Vorlesung Mittwoch - Interferenz und Beugung Monika Beil, Michael Schreier 1 Inhaltsverzeichnis 1 Phasendierenz und Kohärenz 3 2 Interferenz an dünnen Schichten
MehrUNIVERSITÄT BIELEFELD. Optik. GV Interferenz und Beugung. Durchgeführt am
UNIVERSITÄT BIELEFELD Optik GV Interferenz und Beugung Durchgeführt am 10.05.06 Dozent: Praktikanten (Gruppe 1): Dr. Udo Werner Marcus Boettiger Daniel Fetting Marius Schirmer Inhaltsverzeichnis 1 Ziel
MehrBeugung von Ultraschallwellen
M5 Beugung von Ultraschallwellen Die Beugungsbilder von Ultraschall nach Einzel- und Mehrfachspalten werden aufgenommen und ausgewertet. 1. Theoretische Grundlagen 1.1 Beugung (Diffraktion) Alle fortschreitenden
MehrPhysik Klausur JII.1 #2.2
Physik Klausur JII. #. Aufgabe : Die Skizze zeigt das Interferenzfeld zweier Erreger E und E, die mit gleicher Frequenz in Phase schwingen und kreisförmige Wasserwellen erzeugen (im Moment liegt bei E
Mehr22. Vorlesung EP. IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik)
22. Vorlesung EP IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik Versuche
MehrPhysikalisches Praktikum II Bachelor Physikalische Technik: Lasertechnik, Biomedizintechnik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, MSc. M.
Physikalisches Praktikum II Bachelor Physikalische Technik: Lasertechnik, Biomedizintechnik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, MSc. M. Gilbert O06 Beugung an Spalt und Gitter (Pr_PhII_O06_Beugung_7, 5.10.015) 1..
MehrWellenoptik/Laser. Praktikumsversuch Meßtechnik INHALT
Praktikumsversuch Meßtechnik Wellenoptik/Laser INHALT 1.0 Einführung 2.0 Versuchsaufbau/Beschreibung 3.0 Aufgaben 4.0 Zusammenfassung 5.0 Fehlerdiskussion 6.0 Quellennachweise 1.0 Einführung Die Beugung
MehrBeugung am Gitter. Beugung tritt immer dann auf, wenn Hindernisse die Ausbreitung des Lichtes
PeP Vom Kerzenlicht zum Laser Versuchsanleitung Versuch 2: Beugung am Gitter Beugung am Gitter Theoretische Grundlagen Beugung tritt immer dann auf, wenn Hindernisse die Ausbreitung des Lichtes beeinträchtigen.
MehrAuswertung: Laser A. Axel Müller & Marcel Köpke Gruppe:
Auswertung: Laser A Axel Müller & Marcel Köpke Gruppe: 30 10.05.2012 Inhaltsverzeichnis 1 Brewsterwinkel 3 1.1 Brewsterfenster im Laser............................ 3 1.2 Bestimmung des Brechungsindexes......................
MehrInhalte. Beugung. Fresnel-Huygens sches Prinzip Beugung an der Kante Fresnelsche Zonen Platte Poisson Fleck
Beugung Inhalte Fresnel-Huygens sches Prinzip Beugung an der Kante Fresnelsche Zonen Platte Poisson Fleck Fresnel-Kirchhoff Theorie der Beugung Fresnel-Kirchhoff-Integral Fraunhofer (Fernfeld) Näherung
MehrAbiturprüfung Physik, Leistungskurs
Seite 1 von 8 Abiturprüfung 2010 Physik, Leistungskurs Aufgabenstellung: Aufgabe: Energieniveaus im Quecksilberatom Das Bohr sche Atommodell war für die Entwicklung der Vorstellung über Atome von großer
MehrVersuch 3: Beugung am Spalt und Kreisblende
Versuch 3: Beugung am Spalt und Kreisblende Dieser Versuch soll der Einführung der allgemeinen Beugungstheorie dienen. Beugungsphänomene werden in verschiedenen Erscheinungsformen zunächst nur beobachtet.
MehrAUSWERTUNG: LASER A FREYA GNAM, TOBIAS FREY
AUSWERTUNG: LASER A FREYA GNAM, TOBIAS FREY 1. BREWSTERWINKEL UND BRECHUNGSINDEX Da ein Laser linear polarisiertes Licht erzeugt, lässt sich der Brewsterwinkel bestimmen, indem man den Winkel sucht, bei
MehrAbiturprüfung Physik, Grundkurs
Seite 1 von 6 Abiturprüfung 2010 Physik, Grundkurs Aufgabenstellung: Aufgabe: Energieniveaus im Quecksilberatom Das Bohr sche Atommodell war für die Entwicklung der Vorstellung über Atome von großer Bedeutung.
MehrIntensitätsverteilung der Beugung am Spalt ******
5.10.801 ****** 1 Motivation Beugung am Spalt: Wellen breiten sich nach dem Huygensschen Prinzip aus; ihre Amplituden werden superponiert (überlagert). 2 Experiment Abbildung 1: Experimenteller Aufbau
MehrPRISMEN - SPEKTRALAPPARAT
Grundpraktikum der Physik Versuch Nr. 20 PRISMEN - SPEKTRALAPPARAT Versuchsziel: Bestimmung der Winkeldispersionskurve und des Auflösungsvermögens von Prismen. brechende Kante Ablenkwinkel einfallendes
MehrAbitur 2008 Physik 1. Klausur Hannover, arei LK 3. Semester Bearbeitungszeit: 90 min
Abitur 2008 Physik. Klausur Hannover, 07..2007 arei K 3. emester Bearbeitungszeit: 90 min Thema: Interferometer Grundlage: 20 Unterrichtsstunden Aufgabe Abb. (siehe Material) zeigt den prinzipiellen Aufbau
MehrInterferenzspektralapparate im Vergleich
Interferenzspektralapparate im Vergleich Vortrag zum Proseminar SS 2009 (07.05.2009) Alexander Drabent Gliederung I. Grundlagen & Definitionen 1. Spektrometer / Spektroskop 2. Auflösungsvermögen Kriterium
Mehr1. Die Abbildung zeigt den Strahlenverlauf eines einfarbigen
Klausur Klasse 2 Licht als Wellen (Teil ) 26..205 (90 min) Name:... Hilfsmittel: alles verboten. Die Abbildung zeigt den Strahlenverlauf eines einfarbigen Lichtstrahls durch eine Glasplatte, bei dem Reflexion
MehrPhysikalisches Praktikum 4. Semester
Torsten Leddig 04.Mai 2005 Mathias Arbeiter Betreuer: Dr. Enenkel Physikalisches Praktikum 4. Semester - Beugung an Spalten - 1 Ziel: Kennen lernen von Beugungsphänomenen. Aufgaben: 1. Bestimmen Sie die
MehrProfilkurs Physik ÜA 08 Test D F Ks b) Welche Beugungsobjekte führen zu folgenden Bildern? Mit Begründung!
Profilkurs Physik ÜA 08 Test D F Ks. 2011 1 Test D Gitter a) Vor eine Natriumdampflampe (Wellenlänge 590 nm) wird ein optisches Gitter gehalten. Erkläre kurz, warum man auf einem 3,5 m vom Gitter entfernten
MehrInterferenz und Beugung - Optische Instrumente
Interferenz und Beugung - Optische Instrumente Martina Stadlmeier 25.03.2010 1 Inhaltsverzeichnis 1 Kohärenz 3 2 Interferenz 3 2.1 Interferenz an einer planparallelen Platte...............................
MehrVersuchsvorbereitung P2-13: Interferenz
Versuchsvorbereitung P2-13: Interferenz Michael Walz, Kathrin Ender Gruppe 10 26. Mai 2008 Inhaltsverzeichnis 1 Newton'sche Ringe 2 1.1 Bestimmung des Krümmungsradius R...................... 2 1.2 Brechungsindex
MehrÜbungen zur Physik des Lichts
) Monochromatisches Licht (λ = 500 nm) wird an einem optischen Gitter (000 Striche pro cm) gebeugt. a) Berechnen Sie die Beugungswinkel der Intensitätsmaxima bis zur 5. Ordnung. b) Jeder einzelne Gitterstrich
Mehr1. ZIELE 2. ZUR VORBEREITUNG. D03 Beugung D03
Beugung 1. ZIELE Licht breitet sich gradlinig aus, meistens. Es geht aber auch um die Ecke. Lässt man z. B. ein Lichtbündel durch eine kleine Blende fallen, so beobachtet man auf dem Schirm abwechselnd
MehrDoppelspalt. Abbildung 1: Experimenteller Aufbau zur Beugung am Doppelspalt
5.10.802 ****** 1 Motivation Beugung am Doppelspalt: Wellen breiten sich nach dem Huygensschen Prinzip aus; ihre Amplituden werden superponiert (überlagert). Der Unterschied der Intensitätsverteilungen
MehrLösungen der Übungsaufgaben zum Experimentalphysik III Ferienkurs
1 Lösungen der Übungsaufgaben zum Experimentalphysik III Ferienkurs Max v. Vopelius, Matthias Brasse 25.02.2009 Aufgabe 1: Dreifachspalt Abbildung 1: Spalt Gegeben ist ein Dreifachspalt 1. Alle Spaltbreiten
MehrBeugung am Einfach- und Mehrfachspalt
O03 Beugung am Einfach- und Mehrfachspalt Die Beugungsbilder von Einzel- und Mehrfachspalten werden in Fraunhoferscher Anordnung aufgenommen und ausgewertet. Dabei soll insbesondere die qualitative Abhängigkeit
MehrExamensaufgaben - WELLENOPTIK
Examensaufgaben - WELLENOPTIK Aufgabe 1 Der Abstand g der beiden Spalten eines Doppelspaltes ist unbekannt. Mit Hilfe dieses Doppelspaltes soll die Wellenlänge des Lichtes bestimmt werden, welches ein
MehrVersuch Nr. 18 BEUGUNG
Grundpraktikum der Physik Versuch Nr. 18 BEUGUNG Versuchsziel: Justieren eines optischen Aufbaus. Bestimmung der Wellenlänge eines Lasers durch Ausmessen eines Beugungsmusters am Gitter. Ausmessen der
MehrBestimmung des Planckschen Wirkungsquantums h mit Hilfe des Fotoelektrischen Effektes
Versuchsdurchführung Bestimmung des Planckschen Wirkungsquantums h mit Hilfe des Fotoelektrischen Effektes Auf einer optischen Bank sind eine Quecksilberniederdrucklampe, ein verstellbarer Spalt, eine
MehrProtokoll zum Versuch: Interferenz und Beugung
Protokoll zum Versuch: Interferenz und Beugung Fabian Schmid-Michels Nils Brüdigam Universität Bielefeld Wintersemester 2006/2007 Grundpraktikum I 30.11.2006 Inhaltsverzeichnis 1 Ziel 2 2 Theorie 2 2.1
MehrÜberlagern sich zwei Schwingungen, so gilt für die Amplitude, also für die maximale Auslenkung:
(C) 2015 - SchulLV 1 von 12 Einführung Egal ob im Alltag oder im Urlaub, Wellen begegnen uns immer wieder in Form von Wasser, Licht, Schall,... Eine einfache Welle besteht aus einem Maximum und einem Minimum.
MehrFachhochschule Flensburg. Dichte von Flüssigkeiten
Fachhochschule Flensburg Fachbereich Technik Institut für Physik und Werkstoffe Name : Name: Versuch-Nr: M9 Dichte von Flüssigkeiten Gliederung: Seite Einleitung 1 Messung der Dichte mit der Waage nach
Mehr4.5 Beugung am Gitter (Versuch 76)
4.5 Beugung am Gitter(Versuch 76) 101 4.5 Beugung am Gitter (Versuch 76) (Fassung 09/2014) Dieser Versuch soll die physikalischen Grundlagen der Beugung, speziell am Gitter, d.h. die Interferenz sehr vieler
Mehr4. Klausur ( )
EI PH J2 2011-12 PHYSIK 4. Klausur (10.05.2012) Telle oder Weilchen? Eure letzte Physik-Klausur in der Schule! Du kannst deinen GTR verwenden. Achte auf eine übersichtliche Darstellung! (Bearbeitungszeit:
MehrVersuchsprotokoll. Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I Institut für Physik. Versuch O8: Fraunhofersche Beugung Arbeitsplatz Nr.
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum I Versuchsprotokoll Versuch O8: Fraunhofersche Beugung Arbeitsplatz Nr. 1 0. Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung.
MehrAbiturprüfung Physik, Grundkurs
Seite 1 von 5 Abiturprüfung 2012 Physik, Grundkurs Aufgabenstellung: Aufgabe: Farbstoffmoleküle In der Spektroskopie unterscheidet man zwei grundsätzliche Typen von Spektren: Emissionsspektren, wie sie
MehrZentralabitur 2011 Physik Schülermaterial Aufgabe I ga Bearbeitungszeit: 220 min
Thema: Eigenschaften von Licht Gegenstand der Aufgabe 1 ist die Untersuchung von Licht nach Durchlaufen von Luft bzw. Wasser mit Hilfe eines optischen Gitters. Während in der Aufgabe 2 der äußere lichtelektrische
MehrProtokoll. optische Spektroskopie. zum Modul: Physikalisches Grundpraktikum 2. bei. Prof. Dr. Heyne Sebastian Baum
Protokoll optische Spektroskopie zum Modul: Physikalisches Grundpraktikum 2 bei Prof. Dr. Heyne Sebastian Baum am Fachbereich Physik Freien Universität Berlin Ludwig Schuster und Florian Conrad (Gruppe
MehrInhalte. Fourier Optik Beugung am Doppelspalt. Beugung am Gitter. Historische Beispiele. Abbe sches Auflösungslimit + Superresolution
Fourier Optik Beugung am Doppelspalt Beugung am Gitter Historische Beispiele Beugung am Gitter Inhalte Abbe sches Auflösungslimit + Superresolution Lage der Maxima & Minima Auflösungsvermögen des Giters
MehrProtokoll: Grundpraktikum II O3/O4 Prismen- und Gitterspektrometer
Protokoll: Grundpraktikum II O3/O4 Prismen- und Gitterspektrometer Sebastian Pfitzner 14. März 2014 Durchführung: Anna Andrle (550727), Sebastian Pfitzner (553983) Arbeitsplatz: Platz 3 Betreuer: Heike
MehrGruppe: Arbnor, Clemens, Dustin & Henrik
PHYSIK Musterlösung [Wellen] Gruppe: Arbnor, Clemens, Dustin & Henrik 02.03.2015 INHALTSVERZEICHNIS 1. Abituraufgabe: Gitter... 2 Aufgabe 1.1... 2 Aufgabe 1.2... 3 Aufgabe 2.1... 4 Aufgabe 2.2... 6 Aufgabe
MehrAuflösung optischer Instrumente
Aufgaben 12 Beugung Auflösung optischer Instrumente Lernziele - sich aus dem Studium eines schriftlichen Dokumentes neue Kenntnisse und Fähigkeiten erarbeiten können. - einen bekannten oder neuen Sachverhalt
Mehr23. Vorlesung EP. IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik)
23. Vorlesung EP IV Optik 25. Optische Instrumente Fortsetzung: b) Optik des Auges c) Mikroskop d) Fernrohr 26. Beugung (Wellenoptik) V Strahlung, Atome, Kerne 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik Versuche
MehrBeugung an Spalt und Gitter, Auflösungsvermögen des Mikroskops
22-1 Beugung an Spalt und Gitter, Auflösungsvermögen des Mikroskops 1. Vorbereitung : Wellennatur des Lichtes, Interferenz, Kohärenz, Huygenssches Prinzip, Beugung, Fresnelsche und Fraunhofersche Beobachtungsart,
MehrVersuch P2-13: Interferenz. Auswertung. Von Jan Oertlin und Ingo Medebach. 3. Mai 2010
Versuch P2-13: Interferenz Auswertung Von Jan Oertlin und Ingo Medebach 3. Mai 2010 Inhaltsverzeichnis 1 Newtonsche Ringe 2 1.1 Krümmungsradius R einer symmetrischen sphärischen Bikonvexlinse..........
MehrÜbungsklausur. Optik und Wellenmechanik (Physik311) WS 2015/2016
Übungsklausur Optik und Wellenmechanik (Physik311) WS 2015/2016 Diese Übungsklausur gibt Ihnen einen Vorgeschmack auf die Klausur am 12.02.2015. Folgende Hilfsmittel werden erlaubt sein: nicht programmierbarer
MehrDiffraktive Optik (O9)
5. Juni 08 Diffraktive Optik (O9) Ziel des Versuches Das Prinzip der diffraktiven Optik, die Beugung und Interferenz von Licht ausnutzt, soll an einer fresnelschen Zonenplatte kennen gelernt werden. Bestimmte
MehrFerienkurs Experimentalphysik 3
Ferienkurs Experimentalphysik 3 Wintersemester 2014/2015 Thomas Maier, Alexander Wolf Lösung 3 Beugung und Interferenz Aufgabe 1: Seifenblasen a) Erklären Sie, warum Seifenblasen in bunten Farben schillern.
MehrVersuchsauswertung: Laser-Optik Teil A
Praktikum Klassische Physik II Versuchsauswertung: Laser-Optik Teil A (P2-16,17,18) Christian Buntin, Jingfan Ye Gruppe Mo-11 Karlsruhe, 3. Mai 2010 Inhaltsverzeichnis 1 Brewsterwinkel 2 1.1 Betrachtung
Mehr1 Beugungsmuster am Gitter. 2 Lautsprecher. 3 Der Rote Punkt am Mond. 4 Phasengitter
1 Beugungsmuster am Gitter Ein Gitter mit 1000 Spalten, dessen Spaltabstand d = 4, 5µm und Spaltbreite b = 3µm ist, werde von einer kohärenten Lichtquelle mit der Wellenlänge λ = 635nm bestrahlt. Bestimmen
MehrBeugung, Idealer Doppelspalt
Aufgaben 10 Beugung Beugung, Idealer Doppelspalt Lernziele - sich aus dem Studium eines schriftlichen Dokumentes neue Kenntnisse und Fähigkeiten erarbeiten können. - einen bekannten oder neuen Sachverhalt
Mehr3.3 Polarisation und Doppelbrechung. Ausarbeitung
3.3 Polarisation und Doppelbrechung Ausarbeitung Fortgeschrittenenpraktikum an der TU Darmstadt Versuch durchgeführt von: Mussie Beian, Florian Wetzel Versuchsdatum: 8.6.29 Betreuer: Dr. Mathias Sinther
Mehr7.7 Auflösungsvermögen optischer Geräte und des Auges
7.7 Auflösungsvermögen optischer Geräte und des Auges Beim morgendlichen Zeitung lesen kann ein gesundes menschliche Auge die Buchstaben des Textes einer Zeitung in 50cm Entfernung klar und deutlich wahrnehmen
MehrUNIVERSITÄT BIELEFELD
UNIVERSITÄT BIELEFELD 5. Schwingungen und Wellen 5.6 - Beugung von Ultraschall Durchgeführt am 3.0.06 Dozent: Praktikanten (Gruppe ): Dr. Udo Werner Marcus Boettiger Daniel Fetting Marius Schirmer E3-463
MehrUNIVERSITÄT BIELEFELD
UNIVERSITÄT BIELEFELD Optik Brechungszahl eines Prismas Durchgeführt am 17.05.06 Dozent: Praktikanten (Gruppe 1): Dr. Udo Werner Marcus Boettiger Daniel Fetting Marius Schirmer II Inhaltsverzeichnis 1
MehrGrundlagen. Dies bedeutet, dass die Elektronenemission unabhängig von der Lichtintensität und unabhängig von der Bestrahlungsdauer. A.
Grundlagen Die Wissenschaft beschäftigte sich lange mit der Frage um die Natur des Lichts. Einerseits besitzt Licht viele Welleneigenschaften, weshalb es häufig als solche betrachtet wird. Doch andererseits
MehrPhysikklausur Nr.4 Stufe
Physikklausur Nr.4 Stufe 12 08.05.2009 Aufgabe 1 6/3/5/4 Punkte Licht einer Kaliumlampe mit den Spektrallinien 588nm und 766nm wird auf einen Doppelspalt des Spaltmittenabstands 0,1mm gerichtet. a.) Geben
MehrLabor für Technische Akustik
Labor für Technische Akustik : Abbildung 1: Experimenteller Aufbau zur Untersuchung der Beugung am Spalt 1. Versuchsziel Eine akustische Welle trifft auf einen engen Spalt und wird dadurch in die geometrischen
MehrGitterspektrometer mit He-Lampe
O32 Name: Gitterspektrometer mit He-Lampe Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: Gruppennummer: Endtestat: Dieser Fragebogen muss von jedem Teilnehmer eigenständig (keine
Mehr1. ZIELE 2. ZUR VORBEREITUNG. D03 Beugung D03
Beugung 1. ZIELE Licht breitet sich gradlinig aus, meistens. Lässt man aber z. B. ein Lichtbündel durch eine kleine Blende fallen, so beobachtet man auf dem Schirm abwechselnd helle und dunkle Kreisringe
Mehr2. Wellenoptik Interferenz
. Wellenoptik.1. Interferenz Überlagerung (Superposition) von Lichtwellen i mit gleicher Frequenz, E r, t Ei r, i gleicher Wellenlänge, gleicher Polarisation und gleicher Ausbreitungsrichtung aber unterschiedlicher
MehrAuswertung: Laser A. Christine Dörflinger und Frederik Mayer, Gruppe Do Mai 2012
Auswertung: Laser A Christine Dörflinger und Frederik Mayer, Gruppe Do-9 31. Mai 2012 1 Inhaltsverzeichnis 1 Brewsterwinkel 3 1.1 Brewsterfenster................................. 3 1.2 Brechungsindex eines
MehrFortgeschrittenenpraktikum: Ausarbeitung - Versuch 14 Optische Absorption Durchgeführt am 13. Juni 2002
Fortgeschrittenenpraktikum: Ausarbeitung - Versuch 14 Optische Absorption Durchgeführt am 13. Juni 2002 30. Juli 2002 Gruppe 17 Christoph Moder 2234849 Michael Wack 2234088 Sebastian Mühlbauer 2218723
MehrPrüfung aus Physik IV (PHB4) Freitag 9. Juli 2010
Fachhochschule München FK06 Sommersemester 2010 Prüfer: Prof. Dr. Maier Zweitprüfer: Prof. Dr. Herberg Prüfung aus Physik IV (PHB4) Freitag 9. Juli 2010 Zulassungsvoraussetzungen:./. Zugelassene Hilfsmittel:
MehrPrüfung aus Physik IV (PHB4) Freitag 1. Februar 2013
Hochschule München FK06 Wintersemester 2012/13 Prüfer: Prof. Dr. Maier Zweitprüfer: Prof. Dr. Ganter Prüfung aus Physik IV (PHB4) Freitag 1. Februar 2013 Zulassungsvoraussetzungen:./. Zugelassene Hilfsmittel:
MehrLösungen zu Interferenz und Beugung
Lösungen zu Interferenz und Beugung ˆ Aufgabe : Interferenzmaxima a) Für die Intensitätsmaxima bei der Beugung an einem Gitter gilt: d sin Θ = mλ. Da es sich um kleine Winkel handelt, kann die Kleinwinkelnäherung
MehrPhysikalisches Praktikum I
Fachbereich Physik Physikalisches Praktikum I O32 Name: Gitterspektrometer mit He-Lampe Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: Gruppennummer: Endtestat: Dieser Fragebogen
MehrO9a Interferenzen gleicher Dicke
Fakultät für Physik und Geowissenschaften Physikalisches Grundpraktikum O9a Interferenzen gleicher Dicke Aufgaben 1. Bestimmen Sie den Krümmungsradius einer konvexen Linsenfläche durch Ausmessen Newtonscher
MehrÜbungsaufgaben zu Interferenz
Übungsaufgaben zu Interferenz ˆ Aufgabe 1: Interferenzmaxima Natrium der Wellenlänge λ = 589 nm falle senkrecht auf ein quadratisches Beugungsgitter mit der Seitenlänge cm mit 4000 Linien pro Zentimeter.
MehrFachhochschule Flensburg. Die spezifische Wärmekapazität fester Körper
Name : Fachhochschule Flensburg Fachbereich Technik Institut für Physik und Werkstoffe Name: Versuch-Nr: W4 Die spezifische Wärmekapazität fester Körper Gliederung: Seite Einleitung 1 Berechnung 1 Versuchsbeschreibung
Mehr