Technischer Hintergrund

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Technischer Hintergrund"

Transkript

1 Technischer Hintergrund zu Modul 01: Lichtsignale Heutzutage können wir uns das Leben ohne Computer nicht mehr vorstellen. Nachrichten an Freunde schreiben, im Internet surfen, Musik und Videos runterladen oder einfach Spiele spielen - das alles gehört zu unserem täglichen Leben dazu. Aber wissen wir auch, was alles dahintersteckt? Das Internet verbindet die Menschen wie die Straßen Das Internet ist ein riesiges Netzwerk, das Millionen von Menschen verbindet. Man kann sich es wie unser Straßennetz vorstellen. Häuser, wo wir wohnen, sind die Computer im Netzwerk und die Straßen verbinden die Häuser genauso, wie die Kabel alle Computer miteinander verbinden. Autos, die auf den Straßen fahren, sind Informationen, die wir versenden oder runterladen. Abb.1.1: Straßenverbindung versus Netzwerk. Das einfachste Netzwerk besteht aus zwei Computern, die miteinander mit einem elektrischen Kabel verbunden sind (Abb. 1.2, Point-to-point Netzwerk). Alle Informationen (Daten) werden dann in Form von elektrischen Signalen zwischen den Computern übertragen. Egal ob eine , ein Lied oder ein Foto, alle werden zuerst im Computer in sogenannte Bits kodiert (in Computersprache übersetzt), d.h. bestehen aus vielen 0 und 1 (so genannter Binär-Code). Jedem Bit wird dann ein elektrisches Signal (logische 1) oder kein Signal (logische 0) zugeordnet und über das Kabel verschickt. Den ersten Computer nennt man auch Sender, weil er die Daten sendet. Der zweite Computer, der Empfänger, dekodiert dann die empfangenen Daten wieder in einen Text, ein Lied oder ein Foto. Point-to-point Netzwerk Point-to-multipoint Dear Daniela Dear Daniela Abb. 1.2: Point-to-point und point-to-multipoint Netzwerk. Solange nur zwei Computer an einem Kabel hängen, ist die Datenübertragung sehr schnell. Wenn sich aber mehrere Computer ein Kommunikationskabel teilen müssen (Abb. 1.2, Technical background on Light signals page 1 of 8

2 point-to-multipoint oder sogar multipoint-to-multipoint Netzwerk), wird die Übertragung immer langsamer. Die größte Herausforderung liegt aber in den Kommunikationskabeln, die Städte, Länder und sogar Kontinente verbinden. Dazu reicht nicht nur eine Einbahnstraße ein elektrisches Kabel, da muss eine Autobahn mit vielen Fahrspuren gebaut werden. So können viele Autos (Daten) gleichzeitig fahren (übertragen werden). Aber wie geht es? Lichtsignale bringen die Lösung Die Lösung dieses Problems liegt in der Anwendung einer neuen Technologie, die anstatt elektrischer Signale optische Signale zur Übertragung verwendet. Dafür muss unser Kommunikationssystem, das nur aus zwei Computern besteht (Abb. 1.2), erweitert werden (Abb. 1.3). Zuerst müssen elektrische Signale (die aus dem elektrischen Teil des Netzwerks kommen) in optische Signale konvertiert werden. Dazu verwendet man Lichtquellen wie eine Licht emittierende Diode (LED) oder ein Laser (Transmitter). Diese Quelle wird moduliert, das heißt, ein- oder ausgeschaltet, um die binären Ziffern (1 und 0) vom elektrischen Teil der Netzwerks darzustellen. Eine Glasfaser in einem Lichtleitkabel (Fiber optic cable) überträgt dann die optischen Signale (Lichtpulse) über weitere Strecken. Und weil Computer nur mir elektrischen Signalen arbeiten können, werden empfangene optische Signale wieder in elektrische Signale umgewandelt. Dafür benötigt man Photodetektoren (Receiver). Als Photodetektoren werden lichtempfindliche Dioden Photodioden verwendet. Die Ausgabe sind wieder elektrische Impulse zur Weitergabe von Informationen in Form von Bits. Der letzte Teil unseres optischen Kommunikationssystems ist der Regenerator. Wenn das Lichtsignal in einer Glasfaser über längere Strecken übertragen werden muss, wird es gedämpft und beginnt seine Form zu verlieren. Das führt dazu, dass das Signal am Empfangsende nicht zu erkennen ist. Hier kommen sogenannte Regeneratoren zum Einsatz, die das Signal nur verstärken können (Verstärker) oder komplett regenerieren, das heißt das optische Signal wird wieder in ein elektrisches Signal konvertiert, neu dargestellt und dann wieder in ein optisches Signal konvertiert. Abb. 1.3: Point-to-point optisches System. Fiber Optics: eine neue Technologie revolutioniert das Internet Diese neue Technologie nennt man Fiber Optics : Optics weil man Lichtsignale als Informationsmedium verwendet und Fiber, weil Glasfasern in den Lichtleitkabeln als Übertragungsmedium dienen. Im Modellbild unserer Straßen sind Lichtsignale fahrende Autos und die Glasfaser wie eine virtuelle Autobahn, in welcher man die Anzahl der Spuren Technical background on Light signals page 2 of 8

3 erhöhen kann, ohne neu dazu bauen zu müssen. Man nutzt dabei die Tatsache, dass das Licht farbig ist. Jede Farbe ist wie eine Spur auf der Autobahn (ein eigener Übertragungskanal). Je mehr Farben man verwendet, umso mehr Daten kann man gleichzeitig durch eine einzige Glasfaser verschicken, ohne sich gegenseitig zu stören. Schon bei zwei verschiedenfarbigen Lichtsignalen verdoppeln wir die Übertragungskapazität. Das ist einer der vielen Vorteile dieser Technologie. Um verschiedene optische Signale in einer Glasfaser gleichzeitig übertragen zu können, werden sogenannte optische Multiplexer verwendet (Abb. 1.4). Auf der Empfangsseite werden alle optischen Signale wieder in einzelne Signale, mit Hilfe von optischen Demultiplexern, aufgeteilt. Diese Technik ist als Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) bekannt. Abb. 1.4: DWDM: Multipoint-to-multipoint optisches System. Der nächste wichtige Vorteil bei dieser Technologie ist, dass man optische Signale über Hunderte Kilometer schicken kann. Aber wie ist es möglich, dass das Licht in der Glasfaser gefangen bleibt und nicht verloren geht? Wie funktioniert eine Glasfaser? Die Tatsache, dass das Licht in einer Glasfaser (auch Lichtleitfaser genannt) fast ohne Verluste über Hunderte Kilometer geführt werden kann, basiert auf zwei physikalischen Phänomenen: Reflexion und Brechung des Lichtes an der Grenze zwischen zwei optisch unterschiedlichen Medien. Lichtreflexion Reflexion ist die Änderung in der Richtung eines Lichtstrahls an einer reflektierenden Öberfläche, so dass der Lichtstrahl in das Medium, aus dem es stammt, zurückreflektiert wird (Abb. 1.5). Das Reflexionsgesetz sagt, dass der Winkel, unter dem das Licht auf die Oberfläche fällt (Einfallswinkel), gleich dem Winkel ist, in dem es reflektiert wird (Reflexionswinkel): Θ i = Θ r. Technical background on Light signals page 3 of 8

4 Lichtbrechung Abb. 1.5: Lichtreflexion. Wenn ein Lichtstrahl von einem transparenten Medium in ein anderes übergeht, ändert er seine Richtung wird an der Grenzfläche gebrochen (Abb. 1.6). Wie stark der Lichtstrahl seine Richtung ändert, das heißt wie stark er gebrochen wird, hängt vom Brechungsindex des Mediums ab. Abb. 1.6: Lichtbrechung. Wenn ein Lichtstrahl von einem optisch dünneren transparenten Medium (kleinere Brechzahl; zb. Luft) in ein optisch dichteres Medium (höhere Brechzahl; zb. Wasser) geht, wird er zur Normalen hin gebrochen (Abb. 1.7, linke Abbildung). Umgekehrt, wenn ein Lichtstrahl von einem optisch dichteren medium in ein optisch dünneres Medium geht, wird er von der Normalen weg gebrochen (Abb. 1.7, rechte Abbildung). Abb. 1.7: Brechungsgesetz. Technical background on Light signals page 4 of 8

5 Im Jahre 1621 formulierte ein niederländischer Physiker namens Willebrord Snell den Zusammenhang zwischen den verschiedenen Winkeln des Lichtstrahls und den transparenten Medien (Abb. 1.8, links): n 1.sin(Θ 1 ) = n 2.sin(Θ 2 ): n 1 : Brechungsindex des optisch dichteren Mediums n 2 : Brechungsindex des optisch dünneren Mediums Θ 1 : Einfallswinkel zwischen dem Lichtstrahl und der Normale Θ 2 : Brechungswinkel zwischen dem Lichtstrahl und der Normale Totalreflexion Abb. 1.8: Snell`s Brechungsgesetz und der kritische Brechungswinkel, θ c. Wie in Abb. 1.7 (rechte Abbildung) gezeigt, wenn das Licht von einem optisch dichteren Medium in ein optisch dünnere Medium übergeht (n 1 > n 2 ), wird das Licht im zweiten Medium von der Normale weggebrochen (der grüne Lichtstrahl in Abb. 1.8 rechts). Dies hat eine interessante Konsequenz: in einem Winkel, als der kritische Winkel θ c bekannt, wird Licht beim Übergang von einem optisch dichteren Medium in ein optisch dünneres Medium bei 90 von der Normalen weggebrochen (der rote Lichtstrahl in Abb. 1.8 rechts). Wenn das Licht auf die Oberfläche in einem beliebigen Winkel größer als dieser kritische Winkel trifft (θ c < θ, der blaue Lichtstrahl in Abb. 1.8 rechts), wird es nicht bis ins zweite Medium schaffen. Stattdessen wird das Licht wieder in das erste Medium zurückreflektiert. Dies ist als Totalreflexion bekannt. und wie funktioniert es in den Glasfasern? Im einfachsten Fall besteht ein Lichtleitkabel aus einer Glasfaser und einem Schutzmantel (Overcoat). Eine Glasfaser besteht aus 2 Teilen: einem Core (Kern) und einem Cladding (Abb. 1.9). Der Kern ist der innere Teil der Faser (ca. 9 µm dick), der das Licht leitet (Lichtleiter). Der Brechungsindex des Cores, n c, ist größer als der Brechungsindex des Claddings, n cl (n c > n cl ). Das Cladding umhüllt den Core vollständig und dient als ein Spiegel, der das Licht immer wieder in den Kern zurückreflektiert. Der Schutzmantel dient nur als Schutz für die Glasfaser und beteiligt sich nicht am Lichtleiten. Abb. 1.9: Glasfaser in einem Lichtleitkabel. Technical background on Light signals page 5 of 8

6 Abbildung 1.10 zeigt die Ausbreitung des Lichts in der Glasfaser (der rote Lichtstrahl). Wie dargestellt, wird ein Lichtstrahl in die Glasfaser auf der linken Seite eingekoppelt. Wenn der Lichtstrahl auf die Core-Cladding Grenzfläche (n c > n cl ) unter einem Winkel trifft, der größer als der kritische Winkel (θ c < θ) ist, sind beide Bedingungen (n c > n cl, θ c < θ) für Totalreflexion erfüllt, und der Strahl wird vollständig zurück in den Core reflektiert. Da der Einfallswinkel immer gleich dem Winkel der Reflexion ist, wird das reflektierte Licht immer wieder in den Core reflektiert. Der Lichtstrahl folgt dem ZIK-ZAK Weg über die gesamte Länge der Glasfaser. Abb. 1.10: Totalreflexion in einer Glasfaser. Ist der Einfallswinkel kleiner als der kritische Winkel (θ c > θ), finden sowohl Reflexion als auch Brechung statt (der grüne Lichtstrahl in Abb. 1.11). Das heißt, ein Teil des Lichts wird zurück in den Kern reflektiert und ein Teil wird in den Cladding gebrochen. Dieser durch Brechung aus dem Core nach außen dringende Teil des Lichts wird von der Ummantelung absorbiert, geht also verloren. Der Lichtstrahl wird damit bei jedem solchen Brechungsvorgang etwas gedämpft, bis er nach einer gewissen Distanz vollständig verschwunden ist. Abb. 1.11: Totalreflexion und Lichtbrechung in einer Glasfaser. Technical background on Light signals page 6 of 8

7 Was lernen Schüler dabei? Im Modul 01: Lichtsignale lernen Schüler über die optische Kommunikation. ERSTE STUNDE Kapitel 1, WS01.1 ( Valle de la Lumbre ) 1. DAS PROBLEM Entwicklung eines Kommunikationssystems ohne Elektrizität (Seite 3 in Teachers Notes ) Als Erstes müssen Schüler ein eigens Kommunikationssystem ohne Elektrizität entwerfen (weil sie ohne Strom kein Internet verwenden können). 2. WARUM LICHTSIGNALE? Eigenschaften des Lichts (Seite 4 in Teachers Notes ) Nach vielen Vorschlägen kommen Schüler wahrscheinlich darauf, dass optische Signale die beste Lösung für die Kommunikation sind. Deswegen lernen sie im nächsten Schritt über die Eigenschaften des Lichts: 1. Licht wird vom Auge gesehen 2. Licht ist farbig 3. Licht verbreitet sich schnell 4. Licht verbreitet sich geradlinig ZWEITE STUNDE Kapitel 1, WS01.2 ( Licht trifft auf Materie ) 3. NICHTS IST SO SCHLIMM, WIE ES AM ANFANG AUSSIEHT (Seite 8 in Teachers Notes ) Anwendungen von Lichteigenschaften in Kommunikationssystemen In der zweiten Stunde lernen Schüler weitere Eigenschaften des Lichts kennen. Sie lernen, dass sich Licht, wenn es auf unterschiedliche Oberflächen trifft, unterschiedlich verhält und dass reflektierende Oberflächen dazu genutzt werden können, Licht um ein Hindernis herum zu leiten. 4. REFLEXIONSGESETZ (Seite 9 in Teachers Notes ) Aus den verschieden Experimenten, die die Schüler durchführen, sollten sie das Reflexionsgesetzt ableiten. 5. PROBLEM MIT VIELEN SPIEGELN (Seite 12 in Teachers Notes ) Wenn man viele Spiegel verwendet, wird der Lichtstrahl immer schwächer, bis er ganz verschwindet Mit Hilfe des Reflexionsgesetzes und mehreren Spiegeln sollen Schüler dann Licht über weitere Strecken verschicken, wie es ein Kommunikationssystem macht. Sie lernen dabei, dass bei Verwendung vieler Spiegel der Lichtstrahl immer schwächer wird, bis er ganz verschwindet. DRITTE STUNDE Kapitel 2, WS01.3 ( Sag es mit Licht ), FS01.1 ( Lichtleitfaser ) 1. TOTALREFLEXION (Seite 17 in Teachers Notes ) Ihre Anwendung beim Leiten des Lichtes im Wasser In der dritten Stunde lernen die Schüler die Totalreflexion und ihre Anwendung beim Leiten des Lichts im Wasser kennen. Sie verwenden dabei nur das Reflexionsgesetz und die Bedingung, dass das Licht unter einem flachen Winkel (größer als der kritische Winkel) auf Technical background on Light signals page 7 of 8

8 eine Grenzfläche fällt. Sie führen mehrere Experimente durch, in denen sie lernen, dass das Licht genauso in einer Glasfaser geführt wird wie das Licht im Wasser. 2. GLASFASERN (Seite 18 in Teachers Notes ) Dünn wie ein menschliches Haar leiten Glasfasern die Lichtsignale über hunderte Kilometer In der zweiten Hälfte der dritten Stunde lernen die Schüler die Glasfaser und ihre Anwendung in optischen Kommunikationssystemen kennen. 3. KOMMUNIKATION MIT LICHTLEITKABELN (Seite 19 in Teachers Notes ) Moderne optische Netzwerke verwenden das gleiche Prinzip, um unsere Nachrichten an Freunde zu bringen Die Schüler entwickeln eigene Codes, um ihre Nachricht mit Hilfe von Lichtsignalen und Lichtleitkabeln (ohne Elektrizität) an Freunde zu verschicken. Technical background on Light signals page 8 of 8

Physik 3 exp. Teil. 30. Optische Reflexion, Brechung und Polarisation

Physik 3 exp. Teil. 30. Optische Reflexion, Brechung und Polarisation Physik 3 exp. Teil. 30. Optische Reflexion, Brechung und Polarisation Es gibt zwei Möglichkeiten, ein Objekt zu sehen: (1) Wir sehen das vom Objekt emittierte Licht direkt (eine Glühlampe, eine Flamme,

Mehr

Wissenswertes zum Einsatz von Lichtleitern

Wissenswertes zum Einsatz von Lichtleitern Wissenswertes zum Einsatz von Lichtleitern Dr. Jörg-Peter Conzen Vice President NIR & Process Bruker Anwendertreffen, Ettlingen den 13.11.2013 Innovation with Integrity Definition: Brechung Brechung oder

Mehr

1 mm 20mm ) =2.86 Damit ist NA = sin α = 0.05. α=arctan ( 1.22 633 nm 0.05. 1) Berechnung eines beugungslimitierten Flecks

1 mm 20mm ) =2.86 Damit ist NA = sin α = 0.05. α=arctan ( 1.22 633 nm 0.05. 1) Berechnung eines beugungslimitierten Flecks 1) Berechnung eines beugungslimitierten Flecks a) Berechnen Sie die Größe eines beugungslimitierten Flecks, der durch Fokussieren des Strahls eines He-Ne Lasers (633 nm) mit 2 mm Durchmesser entsteht.

Mehr

Brechung des Lichts Arbeitsblatt

Brechung des Lichts Arbeitsblatt Brechung des Lichts Arbeitsblatt Bei den dargestellten Strahlenverläufen sind einige so nicht möglich. Zur Erklärung kannst du deine Kenntnisse über Brechung sowie über optisch dichtere bzw. optisch dünnere

Mehr

Klausurtermin: Anmeldung: 2. Chance: voraussichtlich Klausur am

Klausurtermin: Anmeldung:  2. Chance: voraussichtlich Klausur am Klausurtermin: 13.02.2003 Anmeldung: www.physik.unigiessen.de/dueren/ 2. Chance: voraussichtlich Klausur am 7.4.2003 Optik: Physik des Lichtes 1. Geometrische Optik: geradlinige Ausbreitung, Reflexion,

Mehr

Vorlesung 7: Geometrische Optik

Vorlesung 7: Geometrische Optik Vorlesung 7: Geometrische Optik, Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed 1 Geometrische Optik Beschäftigt sich mit dem Verhalten von Lichtstrahlen (= ideal schmales Lichtbündel)

Mehr

Abbildung 2. Hinweis: Verwendet für alle schriftlichen Bearbeitungen die beiliegenden Blätter!

Abbildung 2. Hinweis: Verwendet für alle schriftlichen Bearbeitungen die beiliegenden Blätter! Kaum beginnt es zu regnen, beginnt auch der Scheibenwischer mit seiner Arbeit, und das ganz automatisch, als wüsste er, dass es regnet. Viele Fahrzeuge sind inzwischen mit Regensensoren ausgestattet, um

Mehr

Die hier im pdf-format dargestellten Musterblätter sind geschützt und können weder bearbeitet noch kopiert werden.

Die hier im pdf-format dargestellten Musterblätter sind geschützt und können weder bearbeitet noch kopiert werden. Die hier im pdf-ormat dargestellten Musterblätter sind geschützt und können weder bearbeitet noch kopiert werden. Inhalt Themengebiet Beschreibung Arbeitsblatt zur Schattengröße Arbeitsblatt zum Schattenraum

Mehr

Die Ergebnisse der Kapiteltests werden nicht in die Berechnung der Semesternoten mit einbezogen!

Die Ergebnisse der Kapiteltests werden nicht in die Berechnung der Semesternoten mit einbezogen! Kapiteltest Optik 2 Lösungen Der Kapiteltest Optik 2 überprüft Ihr Wissen über die Kapitel... 2.3a Brechungsgesetz und Totalreflexion 2.3b Brechung des Lichtes durch verschiedene Körper 2.3c Bildentstehung

Mehr

übertragen Lichtgerade Experiment 1 Pixel-Rätsel Folge 2 Was ist das?

übertragen Lichtgerade Experiment 1 Pixel-Rätsel Folge 2 Was ist das? Licht ka übertragen Informatio Jetzt kommst du zu den Experimenten zur Übertragung von Daten - und natürlich geht auch dies am besten mit Licht. Pixel-Rätsel Folge 2 Was ist das? Lichtgerade Du brauchst

Mehr

Optik. Was ist ein Modell? Strahlenoptik. Modelle in der Physik. Modell Lichtstrahl. Modell Lichtstrahl

Optik. Was ist ein Modell? Strahlenoptik. Modelle in der Physik. Modell Lichtstrahl. Modell Lichtstrahl Modelle in der Physik Optik Strahlenoptik vereinfachte Darstellungen der Wirklichkeit dienen der besseren Veranschaulichung Wesentliches wird hervorgehoben Unwesentliches wird vernachlässigt Was ist ein

Mehr

NG Brechzahl von Glas

NG Brechzahl von Glas NG Brechzahl von Glas Blockpraktikum Frühjahr 2007 25. April 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 2 2 Theoretische Grundlagen 2 2.1 Geometrische Optik und Wellenoptik.......... 2 2.2 Linear polarisiertes

Mehr

INHALTSVERZEICHNIS PHYSIK-VERSUCHE MIT HINTERGRUNDWISSEN

INHALTSVERZEICHNIS PHYSIK-VERSUCHE MIT HINTERGRUNDWISSEN INHALTSVERZEICHNIS PHYSIK-VERSUCHE MIT HINTERGRUNDWISSEN C Die Zaubermünze / Lichtbrechung Ein silbernes Ei / Totalreflexion Hintergrundwissen Optik - Lichtbrechung - Totalreflexion - PHYSIK / LICHTBRECHUNG

Mehr

(21. Vorlesung: III) Elektrizität und Magnetismus 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen )

(21. Vorlesung: III) Elektrizität und Magnetismus 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen ) . Vorlesung EP (. Vorlesung: III) Elektrizität und Magnetismus. Wechselstrom. Elektromagnetische Wellen ) IV) Optik = Lehre vom Licht. Licht = sichtbare elektromagnetische Wellen 3. Geometrische Optik

Mehr

2. Klassenarbeit Thema: Optik

2. Klassenarbeit Thema: Optik 2. Klassenarbeit Thema: Optik Physik 9d Name: e-mail: 0. Für saubere und übersichtliche Darstellung, klar ersichtliche Rechenwege, Antworten in ganzen Sätzen und Zeichnungen mit spitzem Bleistift erhältst

Mehr

Licht als Medium zur Informationsübertragung

Licht als Medium zur Informationsübertragung Universität Dortmund Licht als Medium zur Informationsübertragung Andreas Neyer Universität Dortmund Fakultät für Elektrotechnik Arbeitsgebiet Mikrostrukturtechnik 1 Übersicht Einleitung: Wo finden wir

Mehr

Brewster-Winkel - Winkelabhängigkeit der Reflexion.

Brewster-Winkel - Winkelabhängigkeit der Reflexion. 5.9.30 ****** 1 Motivation Polarisiertes Licht wird an einem geschwärzten Glasrohr reflektiert, so dass auf der Hörsaalwand das Licht unter verschiedenen Relexionswinkeln auftrifft. Bei horizontaler Polarisation

Mehr

reflektierter Lichtstrahl

reflektierter Lichtstrahl KLASSE: DATUM: NAMEN: I. GRUNDLAGEN Wenn ein Lichtstrahl von Luft in ein transparentes Material übergeht (z. B Glas, Plexiglas, Wasser), so stellt man fest, dass der Strahl an der Grenzfläche zwischen

Mehr

Physik - Optik. Physik. Graz, 2012. Sonja Draxler

Physik - Optik. Physik. Graz, 2012. Sonja Draxler Wir unterscheiden: Geometrische Optik: Licht folgt dem geometrischen Strahlengang! Brechung, Spiegel, Brechung, Regenbogen, Dispersion, Linsen, Brillen, optische Geräte Wellenoptik: Beugung, Interferenz,

Mehr

18.Elektromagnetische Wellen 19.Geometrische Optik. Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht. EPI WS 2006/7 Dünnweber/Faessler

18.Elektromagnetische Wellen 19.Geometrische Optik. Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht. EPI WS 2006/7 Dünnweber/Faessler Spektrum elektromagnetischer Wellen Licht Ausbreitung von Licht Verschiedene Beschreibungen je nach Größe des leuchtenden (oder beleuchteten) Objekts relativ zur Wellenlänge a) Geometrische Optik: Querdimension

Mehr

Telefonieren mit Licht. Jürg Leuthold

Telefonieren mit Licht. Jürg Leuthold Telefonieren mit Licht Jürg Leuthold Feuerzeichen im alten Rom Das römische Heer setzte akustische wie optische Signale zur Informationsübermittlung ein. Mit Feuerzeichen konnten die Wachposten schnell

Mehr

Dom-Gymnasium Freising Grundwissen Natur und Technik Jahrgangsstufe 7. 1 Grundwissen Optik

Dom-Gymnasium Freising Grundwissen Natur und Technik Jahrgangsstufe 7. 1 Grundwissen Optik 1.1 Geradlinige Ausbreitung des Lichts Licht breitet sich geradlinig aus. 1 Grundwissen Optik Sein Weg kann durch Lichtstrahlen veranschaulicht werden. Lichtstrahlen sind ein Modell für die Ausbreitung

Mehr

Demonstrationsexperimente WS 2005/06. Brechung und Totalreflexion

Demonstrationsexperimente WS 2005/06. Brechung und Totalreflexion Demonstrationsexperimente WS 2005/06 Brechung und Totalreflexion Susanne Hoika 28. Oktober 2005 1 Versuchsbeschreibung 1.1 Versuchsaufbau Auf einem Dreifuß wird eine Stativstange montiert und darauf eine

Mehr

Versuche zur Brechung

Versuche zur Brechung Versuche zur Brechung V1: Brechungsgesetz an der optischen Schiebe an einem Glaskörper. Dazu haben wir einen Glaskörper in Form eines Halbkreises verwendet. Außerdem benötigt man einen Laser oder eine

Mehr

Wie breitet sich Licht aus?

Wie breitet sich Licht aus? A1 Experiment Wie breitet sich Licht aus? Die Ausbreitung des Lichtes lässt sich unter anderem mit dem Strahlenmodell erklären. Dabei stellt der Lichtstrahl eine Idealisierung dar. In der Praxis beobachtet

Mehr

Thomas Windel (Autor) Entwicklung einer planaren Messmethode zur Bestimmung von optischen Modenfeldern

Thomas Windel (Autor) Entwicklung einer planaren Messmethode zur Bestimmung von optischen Modenfeldern Thomas Windel (Autor) Entwicklung einer planaren Messmethode zur Bestimmung von optischen Modenfeldern https://cuvillier.de/de/shop/publications/083 Copyright: Cuvillier Verlag, Inhaberin Annette Jentzsch-Cuvillier,

Mehr

Brechung des Lichtes Refraktion. Prof. Dr. Taoufik Nouri Nouri@acm.org

Brechung des Lichtes Refraktion. Prof. Dr. Taoufik Nouri Nouri@acm.org Brechung des Lichtes Refraktion Prof. Dr. Taoufik Nouri Nouri@acm.org Inhalt Brechungsgesetz Huygenssches Prinzip planen Grenzfläche Planparallele-Parallelverschiebung Senkrechter Strahlablenkung Totalreflexion

Mehr

Optik Licht als elektromagnetische Welle

Optik Licht als elektromagnetische Welle Optik Licht als elektromagnetische Welle k kx kx ky 0 k z 0 k x r k k y k r k z r y Die Welle ist monochromatisch. Die Wellenfronten (Punkte gleicher Wellenphase) stehen senkrecht auf dem Wellenvektor

Mehr

Modellierung optischer Linsen mit Dynamischer Geometriesoftware

Modellierung optischer Linsen mit Dynamischer Geometriesoftware Modellierung optischer Linsen mit Dynamischer Geometriesoftware Andreas Ulovec 1 Einführung Wenn im Physikunterricht der Zeitpunkt gekommen ist, den Weg eines Lichtstrahls durch Glas, Linsen oder ein ganzes

Mehr

Lichtbrechung. Wissenschaftliches Gebiet: Physikalische Eigenschaften von Licht. Film/Jahr: QED Materie, Licht und das Nichts (2005)

Lichtbrechung. Wissenschaftliches Gebiet: Physikalische Eigenschaften von Licht. Film/Jahr: QED Materie, Licht und das Nichts (2005) Lichtbrechung 1 Wissenschaftliches Gebiet: Physikalische Eigenschaften von Licht Film/Jahr: QED Materie, Licht und das Nichts (2005) Filmproduzent: Hans-Bernd Dreis, Besetzung: Prof. Schwerelos und sein

Mehr

Optik: Teilgebiet der Physik, das sich mit der Untersuchung des Lichtes beschäftigt

Optik: Teilgebiet der Physik, das sich mit der Untersuchung des Lichtes beschäftigt -II.1- Geometrische Optik Optik: Teilgebiet der, das sich mit der Untersuchung des Lichtes beschäftigt 1 Ausbreitung des Lichtes Das sich ausbreitende Licht stellt einen Transport von Energie dar. Man

Mehr

Farbe blaues ist ein Sinneseindruck. Physikalisch gesehen gibt es nur Licht verschiedener

Farbe blaues ist ein Sinneseindruck. Physikalisch gesehen gibt es nur Licht verschiedener $ Spektrum Info Additive Farbmischung Durch Addition von verschiedenfarbigem kann man das Spektrum erweitern. Z. B. wird aus rotem, grünem und blauem bei Monitoren jeder Farbeindruck gemischt: rotes! grünes

Mehr

Lösung zum Parabolspiegel

Lösung zum Parabolspiegel Lösung zum Parabolspiegel y s 1 s 2 Offensichtlich muss s = s 1 + s 2 unabhängig vom Achsenabstand y bzw. über die Parabelgleichung auch unabhängig von x sein. f F x s = s 1 + s 2 = f x + y 2 + (f x) 2

Mehr

DOWNLOAD. Last Minute: Physik 7. Klasse. Optik 6. Grenzwinkel. Last Minute: Physik 7. Klasse. Carolin Schmidt Hardy Seifert

DOWNLOAD. Last Minute: Physik 7. Klasse. Optik 6. Grenzwinkel. Last Minute: Physik 7. Klasse. Carolin Schmidt Hardy Seifert DOWNLOAD Carolin Schmidt Hardy Seifert Last Minute: Physik 7. Klasse Optik 6 Grenzwinkel Carolin Schmidt, Hardy Seifert Bergedorfer Kopiervorlagen Downloadauszug aus dem Originaltitel: Last Minute: Physik

Mehr

Physik 2 (GPh2) am

Physik 2 (GPh2) am Name: Matrikelnummer: Studienfach: Physik 2 (GPh2) am 17.09.2013 Fachbereich Elektrotechnik und Informatik, Fachbereich Mechatronik und Maschinenbau Zugelassene Hilfsmittel zu dieser Klausur: Beiblätter

Mehr

21.Vorlesung. IV Optik. 23. Geometrische Optik Brechung und Totalreflexion Dispersion 24. Farbe 25. Optische Instrumente

21.Vorlesung. IV Optik. 23. Geometrische Optik Brechung und Totalreflexion Dispersion 24. Farbe 25. Optische Instrumente 2.Vorlesung IV Optik 23. Geometrische Optik Brechung und Totalreflexion Dispersion 24. Farbe 25. Optische Instrumente Versuche Lochkamera Brechung, Reflexion, Totalreflexion Lichtleiter Dispersion (Prisma)

Mehr

3B SCIENTIFIC PHYSICS

3B SCIENTIFIC PHYSICS 3B SCIENTIFIC PHYSICS Demonstrations-Laseroptik-Satz U17300 und Ergänzungssatz U17301 Bedienungsanleitung 1/05 ALF Inhaltsverzeichnung Seite Exp - Nr. Experiment Gerätesatz 1 Einleitung 2 Leiferumfang

Mehr

Musterprüfung Welche Winkel werden beim Reflexions- und Brechungsgesetz verwendet?

Musterprüfung Welche Winkel werden beim Reflexions- und Brechungsgesetz verwendet? 1 Musterprüfung Module: Linsen Optische Geräte 1. Teil: Linsen 1.1. Was besagt das Reflexionsgesetz? 1.2. Welche Winkel werden beim Reflexions- und Brechungsgesetz verwendet? 1.3. Eine Fläche bei einer

Mehr

Astro Stammtisch Peine

Astro Stammtisch Peine Astro Stammtisch Peine ANDREAS SÖHN OPTIK FÜR DIE ASTRONOMIE ANDREAS SÖHN: OPTIK FÜR DIE ASTRONOMIE < 1 Grundsätzliches Was ist Optik? Die Optik beschäftigt sich mit den Eigenschaften des (sichtbaren)

Mehr

Geometrische Optik Brechungs- und Reflexionsgesetz

Geometrische Optik Brechungs- und Reflexionsgesetz Geometrische Optik Brechungs- und Reflexionsgesetz 1) In einem Gefäß mit Wasser (n = 4/3) befindet sich unter der Wasseroberfläche ein ebener, unter 45 o geneigter Spiegel. Unter welchem Winkel muß ein

Mehr

Reflexion und Brechung Lehrmaterial zur Vorlesung Ingenieurphysik WS 06/07 Version 1.0

Reflexion und Brechung Lehrmaterial zur Vorlesung Ingenieurphysik WS 06/07 Version 1.0 Reflexion und Brechung Lehrmaterial zur Vorlesung Ingenieurphysik WS 06/07 Version 1.0 Dr. rer. nat. Bettina Pieper Dipl.-Physikerin, Lehrbeauftragte FH München 5.2 Reflexion einfallender Strahl Einfallslot

Mehr

OW_01_02 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion. Grundbegriffe der Strahlenoptik

OW_01_02 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion. Grundbegriffe der Strahlenoptik OW_0_0 Optik und Wellen GK/LK Beugung und Dispersion Unterrichtliche Voraussetzungen: Grundbegriffe der Strahlenoptik Literaturangaben: Optik: Versuchsanleitung der Fa. Leybold; Hürth 986 Verfasser: Peter

Mehr

Black Box erklärt WDM (Wavelength Division Multiplexing)

Black Box erklärt WDM (Wavelength Division Multiplexing) Black Box erklärt WDM (Wavelength Division Multiplexing) Weil der Bedarf an Kommunikation immer grösser, die Bandbreitenanforderungen immer höher und die zu überbrückenden Distanzen länger werden, gewinnt

Mehr

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Lernwerkstatt: Licht und Optik. Das komplette Material finden Sie hier:

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Lernwerkstatt: Licht und Optik. Das komplette Material finden Sie hier: Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Lernwerkstatt: Licht und Optik Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de SCHOOL-SCOUT Licht und Optik Seite 7 von 20

Mehr

Geheime Lichtbotschaften

Geheime Lichtbotschaften Geheime Lichtbotschaften Lassen sich Lichtsignale über lange Strecken hinweg übertragen? Ja Nein Steine als Schaue dir den weißen Stein genauer an und kreuze deine Beobachtungen an! Was erkennst du beim

Mehr

Brechung (Refrak/on) von Lichtstrahlen. wahre Posi/on

Brechung (Refrak/on) von Lichtstrahlen. wahre Posi/on Brechung (Refrak/on) von Lichtstrahlen wahre Posi/on Brechung des Lichts, ein kurze Erklärung Fällt Licht auf die Grenzfläche zweier durchsich/ger Körper, so wird nur ein Teil reflek/ert während der Rest

Mehr

Weißes Licht wird farbig

Weißes Licht wird farbig B1 Experiment Weißes Licht wird farbig Das Licht, dass die Sonne oder eine Glühlampe aussendet, bezeichnet man als weißes Licht. Lässt man es auf ein Glasprisma fallen, so entstehen auf einem Schirm hinter

Mehr

Technische Oberschule Stuttgart

Technische Oberschule Stuttgart Aufnahmeprüfung Physik 2010 Seite 1 von 9 Zu bearbeiten sind 4 der 6 Aufgaben innerhalb von 60 Minuten. Aufgabe 1 (Mechanik): Ein Bauer pflügt seinen Acker, dabei braucht der Traktor für eine Strecke von

Mehr

Lösungen zur Geometrischen Optik Martina Stadlmeier f =

Lösungen zur Geometrischen Optik Martina Stadlmeier f = Lösungen zur Geometrischen Optik Martina Stadlmeier 24.03.200. Dicke Linse a) nach Vorlesung gilt für die Brechung an einer gekrümmten Grenzfläche f = n2 n 2 n r Somit erhält man für die Brennweiten an

Mehr

Klasse : Name : Datum :

Klasse : Name : Datum : Nachweis von Reflexions- und Brechungsgesetz Bestimmung des renzwinkels der Totalreflexion Klasse : Name : Datum : Versuchsziel : Im ersten Versuch soll zunächst das Reflexionsgesetz erarbeitet (bzw. nachgewiesen)

Mehr

Physik Übungen - Stundenthema Licht und Reflexion - A.M. - E.C.

Physik Übungen - Stundenthema Licht und Reflexion - A.M. - E.C. Physik Übungen - Stundenthema Licht und Reflexion - A.M. - E.C. 1. Übersicht - Stundenthema Unterrichts- Versuchsablauf wurde anhand der hochgeladenen Prezi Datei vorgestellt. Erfahrungen bezugnehmend

Mehr

Strom kann nur in einem geschlossenen Kreis fließen.

Strom kann nur in einem geschlossenen Kreis fließen. 1. Elektrischer Stromkreis Strom kann nur in einem geschlossenen Kreis fließen. Kurzschluss: Der Strom kann direkt vom einen Pol der Energiequelle (Batterie) zum anderen Pol fließen. Gefahr: Die Stromstärke

Mehr

1. Die Abbildung zeigt den Strahlenverlauf eines einfarbigen

1. Die Abbildung zeigt den Strahlenverlauf eines einfarbigen Klausur Klasse 2 Licht als Wellen (Teil ) 2.2.204 (90 min) Name:... Hilfsmittel: alles veroten. Die Aildung zeigt den Strahlenverlauf eines einfarigen Lichtstrahls durch eine Glasplatte, ei dem Reflexion

Mehr

Grundlagen Physik für 7 I

Grundlagen Physik für 7 I Grundlagen Physik für 7 I Mechanik Länge l (engl. length) Zeit t (engl. time) Masse m (engl. mass) Kraft F (engl. force) ll = 1 m [t] = 1 s [m] = 1 kg Maß für die Trägheit und Schwere eines Körpers ortsunabhängig

Mehr

Abriss der Geometrischen Optik

Abriss der Geometrischen Optik Abriss der Geometrischen Optik Rudolf Lehn Peter Breitfeld * Störck-Gymnasium Bad Saulgau 4. August 20 Inhaltsverzeichnis I Reflexionsprobleme 3 Reflexion des Lichts 3 2 Bilder am ebenen Spiegel 3 3 Gekrümmte

Mehr

I. GRUNDLAGEN Man kann die Ausbreitung von Licht durch Lichtstrahlen modellhaft beschreiben. Dabei gilt: Licht breitet sich geradlinig aus.

I. GRUNDLAGEN Man kann die Ausbreitung von Licht durch Lichtstrahlen modellhaft beschreiben. Dabei gilt: Licht breitet sich geradlinig aus. DATUM: I. GRUNDLAGEN Man kann die Ausbreitung von Licht durch Lichtstrahlen modellhaft beschreiben. Dabei gilt: Licht breitet sich geradlinig aus. Wenn ein Lichtstrahl auf die Oberfläche eines lichtundurchlässigen

Mehr

Fische jagen Zaubertrick

Fische jagen Zaubertrick Fische jagen Zaubertrick Material große Wanne aus Glas oder Aquarium langes Rohr noch längerer Stab, der durch das Rohr passt Stativmaterial mit Drehmuffe und Reagenzglashalter Fisch (Fisch aus Knete basteln

Mehr

Tutorium Physik 2. Optik

Tutorium Physik 2. Optik 1 Tutorium Physik 2. Optik SS 16 2.Semester BSc. Oec. und BSc. CH 2 Themen 7. Fluide 8. Rotation 9. Schwingungen 10. Elektrizität 11. Optik 12. Radioaktivität 3 11. OPTIK - REFLEXION 11.1 Einführung Optik:

Mehr

Fahrzeugbeleuchtung Optik

Fahrzeugbeleuchtung Optik Fahrzeugbeleuchtung Optik Karsten Köth Stand: 2010-10-22 Lichttechnische Optik Berücksichtigt Gesetzmäßigkeiten aus: Wellenoptik Quantenoptik Geometrische Optik Optik Grundlagen zum Bau von Leuchten und

Mehr

Optische Abbildungen. Versuch im Physikalischen Praktikum im Maschinenwesen-Fakultätsgebäude. Schüler-Skript und Versuchsanleitung

Optische Abbildungen. Versuch im Physikalischen Praktikum im Maschinenwesen-Fakultätsgebäude. Schüler-Skript und Versuchsanleitung Versuch im Physikalischen Praktikum im Maschinenwesen-Fakultätsgebäude Bearbeitet von Kathrin Nagel und Dr. Werner Lorbeer Stand: 06. November 2013 Inhaltsverzeichnis 1 Phänomene... 3 1.1 Beobachtungen

Mehr

IO2. Modul Optik. Refraktion und Reflexion

IO2. Modul Optik. Refraktion und Reflexion IO2 Modul Optik Refraktion und Reflexion In der geometrischen Optik sind die Phänomene der Reflexion sowie der Refraktion (Brechung) von enormer Bedeutung. Beide haben auch vielfältige technische Anwendungen.

Mehr

1 Das Kommunikationsmodell

1 Das Kommunikationsmodell 1 Das Kommunikationsmodell Das Sender-Empfänger-Modell der Kommunikation (nach Shannon und Weaver, 1949) definiert Kommunikation als Übertragung einer Nachricht von einem Sender zu einem Empfänger. Dabei

Mehr

Wellen als Naturerscheinung

Wellen als Naturerscheinung Wellen als Naturerscheinung Mechanische Wellen Definition: Eine (mechanische) Welle ist die Ausbreitung einer (mechanischen) Schwingung im Raum, wobei Energie und Impuls transportiert wird, aber kein Stoff.

Mehr

Brechungsgesetz einmal anders

Brechungsgesetz einmal anders Brechungsgesetz einmal anders Aufgabentyp: selbstständige Erarbeitung und Transfer Zielgruppe: 8. Schulstufe, SEK I Zeitrahmen: 1-2 Unterrichtseinheiten Inhaltliche Voraussetzungen: Längen- und Zeitmessung

Mehr

Wellen an Grenzflächen

Wellen an Grenzflächen Wellen an Grenzflächen k ey k e α α k ex k gy β k gx k g k r k rx k ry Tritt ein Lichtstrahl in ein Medium ein, so wird in der Regel ein Teil reflektiert, und ein Teil wird in das Medium hinein gebrochen.

Mehr

Ferienkurs Teil III Elektrodynamik

Ferienkurs Teil III Elektrodynamik Ferienkurs Teil III Elektrodynamik Michael Mittermair 27. August 2013 1 Inhaltsverzeichnis 1 Elektromagnetische Schwingungen 3 1.1 Wiederholung des Schwingkreises................ 3 1.2 der Hertz sche Dipol.......................

Mehr

Grundlagen der medizinischen Physik

Grundlagen der medizinischen Physik Thematik Grundlagen der medizinischen Physik Dr. László Smeller laszlo.smeller@eok.sote.hu Dr. Ferenc Tölgyesi ferenc.tolgyesi@eok.sote.hu Dr. Attila Bérces attila.berces@eok.sote.hu Woche Vorlesungen:

Mehr

Zentralabitur 2012 Physik Schülermaterial Aufgabe I ga Bearbeitungszeit: 220 min

Zentralabitur 2012 Physik Schülermaterial Aufgabe I ga Bearbeitungszeit: 220 min Thema: Wellen und Quanten Interferenzphänomene werden an unterschiedlichen Strukturen untersucht. In Aufgabe 1 wird zuerst der Spurabstand einer CD bestimmt. Thema der Aufgabe 2 ist eine Strukturuntersuchung

Mehr

Basiskenntnistest - Physik

Basiskenntnistest - Physik Basiskenntnistest - Physik 1.) Welche der folgenden Einheiten ist keine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems? a. ) Kilogramm b. ) Sekunde c. ) Kelvin d. ) Volt e. ) Candela 2.) Die Schallgeschwindigkeit

Mehr

NTB Druckdatum: MAS. E-/B-Feld sind transversal, stehen senkrecht aufeinander und liegen in Phase. Reflexion Einfallswinkel = Ausfallswinkel

NTB Druckdatum: MAS. E-/B-Feld sind transversal, stehen senkrecht aufeinander und liegen in Phase. Reflexion Einfallswinkel = Ausfallswinkel OPTIK Elektromagnetische Wellen Grundprinzip: Beschleunigte elektrische Ladungen strahlen. Licht ist eine elektromagnetische Welle. Hertzscher Dipol Ausbreitung der Welle = der Schwingung Welle = senkrecht

Mehr

Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung

Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung Hochschule Niederrhein Beleuchtungsberechnung Graphische DV und BV, Regina Pohle, 21. Beleuchtungsberechnung 1 Einordnung in die Inhalte der Vorlesung

Mehr

Versuch Polarisiertes Licht

Versuch Polarisiertes Licht Versuch Polarisiertes Licht Vorbereitung: Eigenschaften und Erzeugung von polarisiertem Licht, Gesetz von Malus, Fresnelsche Formeln, Brewstersches Gesetz, Doppelbrechung, Optische Aktivität, Funktionsweise

Mehr

Faseroptik. Theoretische Grundlagen

Faseroptik. Theoretische Grundlagen Faseroptik Theoretische Grundlagen Die optische Brechzahl eines Stoffes, üblicherweise mit n bezeichnet und auch Brechungsindex genannt, kann als eine Art optische Dichte des Materials verstanden werden.

Mehr

Licht + Licht = Dunkelheit? Das Mach-Zehnderund das Michelson-Interferometer

Licht + Licht = Dunkelheit? Das Mach-Zehnderund das Michelson-Interferometer Licht + Licht = Dunkelheit? Das Mach-Zehnderund das Michelson-Interferometer Inhalt 1. Grundlagen 1.1 Interferenz 1.2 Das Mach-Zehnder- und das Michelson-Interferometer 1.3 Lichtgeschwindigkeit und Brechzahl

Mehr

1. Schulaufgabe Physik am Klasse 7a; Name

1. Schulaufgabe Physik am Klasse 7a; Name 1. Schulaufgabe Physik am _ Klasse 7a; Name _ 1. Welche Aussagen sind wahr (w) oder falsch (f)? Eine zutreffende Antwort bringt 1 Punkt, eine fehlende 0 Punkte und eine falsche -1 Punkt. a) Wir sehen Gegenstände,

Mehr

Zusammenhang zwischen Farbe, Wellenlänge, Frequenz und Energie des sichtbaren Spektrums

Zusammenhang zwischen Farbe, Wellenlänge, Frequenz und Energie des sichtbaren Spektrums Zusammenhang zwischen Farbe, Wellenlänge, Frequenz und Energie des sichtbaren Spektrums Farbe, die das menschliche Auge empfindet Wellenlänge [10-9 m] Frequenz [10 14 Hz] Energie [kj/ 1 mol Photonen] Rot

Mehr

Lichtausbreitung und optische Abbildungen

Lichtausbreitung und optische Abbildungen PeP Vom Kerzenlicht zum Laser Versuchsanleitung Versuchsbaustein 1: Lichtausbreitung & optische Abbildungen Lichtausbreitung und optische Abbildungen Im Folgenden sind die verschiedenen Versuche, die Ihr

Mehr

I GEOMETRISCHE OPTIK. Physik PHB3/4 (Schwingungen, Wellen, Optik) 1 Grundlagen und Grundbegriffe

I GEOMETRISCHE OPTIK. Physik PHB3/4 (Schwingungen, Wellen, Optik) 1 Grundlagen und Grundbegriffe 0_GeomOptikEinf1_BA.doc - 1/8 I GEOMETRISCHE OPTIK 1 Grundlagen und Grundbegriffe Optik ist die Lehre von der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen (üblicherweise beschränkt auf den sichtbaren Bereich)

Mehr

Prof. Dr. Clemens H. Cap

Prof. Dr. Clemens H. Cap Lichtwellenleiter Prof. Dr. Clemens H. Cap http://wwwiuk.informatik.uni-rostock.de http://www.internet-prof.de 2003 C. Cap Brechungsgesetz (1) ein Lichtstrahl von einem Medium in ein anderes Medium üb

Mehr

Optik. Optik. Optik. Optik. Optik

Optik. Optik. Optik. Optik. Optik Nenne das Brechungsgesetz! Beim Übergang von Luft in Glas (Wasser, Kunststoff) wird der Lichtstrahl zum Lot hin gebrochen. Beim Übergang von Glas (Wasser...) in Luft wird der Lichtstrahl vom Lot weg gebrochen.

Mehr

Polarisation des Lichts

Polarisation des Lichts PeP Vom Kerzenlicht zum Laser Versuchsanleitung Versuch 4: Polarisation des Lichts Polarisation des Lichts Themenkomplex I: Polarisation und Reflexion Theoretische Grundlagen 1.Polarisation und Reflexion

Mehr

Übungen zu Physik 1 für Maschinenwesen

Übungen zu Physik 1 für Maschinenwesen Physikdepartment E13 WS 2011/12 Übungen zu Physik 1 für Maschinenwesen Prof. Dr. Peter Müller-Buschbaum, Dr. Eva M. Herzig, Dr. Volker Körstgens, David Magerl, Markus Schindler, Moritz v. Sivers Vorlesung

Mehr

Astronomie: gängige Einheit sind Lichtjahre, 1 Lj = 9,46 10 15 m (c t = 3 10 8 m/s 3,156 10 7 s)

Astronomie: gängige Einheit sind Lichtjahre, 1 Lj = 9,46 10 15 m (c t = 3 10 8 m/s 3,156 10 7 s) Optik: Allgemeine Eigenschaften des Lichts Licht: elektromagnetische Welle Wellenlänge: λ= 400 nm bis 700 nm Frequenz: f = 4,10 14 Hz bis 8,10 14 Hz c = f λ c: Lichtgeschwindigkeit = 2,99792458, 10 8 m/s

Mehr

PROJEKTMAPPE. Name: Klasse:

PROJEKTMAPPE. Name: Klasse: PROJEKTMAPPE Name: Klasse: REFLEXION AM EBENEN SPIEGEL Information Bei einer Reflexion unterscheidet man: Diffuse Reflexion: raue Oberflächen reflektieren das Licht in jede Richtung Regelmäßige Reflexion:

Mehr

Die Lichtbrechung am gleichseitigen Prisma bei Totalreflexion an der zweiten Grenzfläche (Verfasser: Prof. Dr. Klaus Dräger)

Die Lichtbrechung am gleichseitigen Prisma bei Totalreflexion an der zweiten Grenzfläche (Verfasser: Prof. Dr. Klaus Dräger) Die Lichtbrechung am gleichseitigen Prisma bei Totalreflexion an der zweiten Grenzfläche (Verfasser: Prof. Dr. Klaus Dräger) Roger Bacon : de multiplicatone specierum Klassenstufe Oberthemen Unterthemen

Mehr

Die Ergebnisse der Kapiteltests werden nicht in die Berechnung der Semesternoten miteinbezogen!

Die Ergebnisse der Kapiteltests werden nicht in die Berechnung der Semesternoten miteinbezogen! Kapiteltest Optik 1 Lösungen Der Kapiteltest Optik 1 überprüft Ihr Wissen über die Kapitel... 2.1 Lichtquellen und Lichtausbreitung 2.2 Reflexion und Bildentstehung Lösen Sie den Kapiteltest in Einzelarbeit

Mehr

13. Elektromagnetische Wellen

13. Elektromagnetische Wellen 13. Elektromagnetische Wellen 13.1 Erzeugung elektromagnetischer Wellen 13.2 Eigenschaften elektromagnetischer Wellen 13.3 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen 13.4 Reflexion und Brechung 13.5 Interferenz

Mehr

4 Optische Linsen. Als optische Achse bezeichnet man die Gerade die senkrecht zur Symmetrieachse der Linse steht und durch deren Mittelpunkt geht.

4 Optische Linsen. Als optische Achse bezeichnet man die Gerade die senkrecht zur Symmetrieachse der Linse steht und durch deren Mittelpunkt geht. 4 Optische Linsen 4.1 Linsenarten Eine Linse ist ein rotationssymmetrischer Körper der meist aus Glas oder transparentem Kunststoff hergestellt ist. Die Linse ist von zwei Kugelflächen begrenzt (Kugelflächen

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik 3

Ferienkurs Experimentalphysik 3 Ferienkurs Experimentalphysik 3 Musterlösung Montag 14. März 2011 1 Maxwell Wir bilden die Rotation der Magnetischen Wirbelbleichung mit j = 0: ( B) = +µµ 0 ɛɛ 0 ( E) t und verwenden wieder die Vektoridenditäet

Mehr

Forschen - probieren - experimentieren

Forschen - probieren - experimentieren Überlegungen über Physik betreiben und Lernen Beispiele für Design und Einsatz einfacher Experimente - allgemein - Schwerpunkt Optik (Licht und Sicht) 1 Überlegungen über Physik betreiben und Lernen SchülerInnen

Mehr

Fortgeschrittene Photonik Technische Nutzung von Licht

Fortgeschrittene Photonik Technische Nutzung von Licht Fortgeschrittene Photonik Technische Nutzung von Licht Fresnel Formeln Fresnel sche Formeln Anschaulich Fresnel sche Formeln Formeln Fresnel schen Formeln R k = r 2 k = R? = r 2? = Energieerhaltung:

Mehr

5.9.301 Brewsterscher Winkel ******

5.9.301 Brewsterscher Winkel ****** 5.9.301 ****** 1 Motivation Dieser Versuch führt vor, dass linear polarisiertes Licht, welches unter dem Brewsterwinkel auf eine ebene Fläche eines durchsichtigen Dielektrikums einfällt, nur dann reflektiert

Mehr

Arbeitsgemeinschaft Experimentieren mit Licht Versuch 1: Woher kommt das Licht? Sonne, Glühlampe und Leuchtdiode.

Arbeitsgemeinschaft Experimentieren mit Licht Versuch 1: Woher kommt das Licht? Sonne, Glühlampe und Leuchtdiode. Versuch 1: Woher kommt das Licht? Sonne, Glühlampe und Leuchtdiode. 1.Die Sonne als glühende Kugel 2. Der Glühfaden Thermometer Licht ist pure Energie Licht wiegt nichts Licht kann man nicht anhalten Nichts

Mehr

Die Farben des Lichts oder Das Geheimnis des Regenbogens

Die Farben des Lichts oder Das Geheimnis des Regenbogens Kurzinformation Lehrkräfte (Sachanalyse) Sachanalyse Das sichtbare Licht, das die Farben unserer Welt erzeugt, hat eine bestimmte Wellenlänge, sodass es unser menschliches Auge sehen kann. Es ist jedoch

Mehr

Umsetzungsbeispiele zum Planen von Experimenten mit den Schülerexperimentierkästen Optik I und II der Firma Mekruphy

Umsetzungsbeispiele zum Planen von Experimenten mit den Schülerexperimentierkästen Optik I und II der Firma Mekruphy (Beispiele zum Schülerversuchskasten Optik) Renner, Schich, Seminar Tübingen 05.11.2009 Seite 1 von 13 Umsetzungsbeispiele zum Planen von Experimenten mit den Schülerexperimentierkästen Optik I und II

Mehr

Grundlagen der Optik Abstrahlwinkel, Lichtausbreitung und Lichtbrechung

Grundlagen der Optik Abstrahlwinkel, Lichtausbreitung und Lichtbrechung Grundlagen der Optik Abstrahlwinkel, Lichtausbreitung und Lichtbrechung Vorwort: Nachfolgend werde ich versuchen einige grundlegende Punkte der Optik näher zu erläutern und deren Relevanz zu unserem Hobby

Mehr

Versuche P1-31,40,41. Vorbereitung. Thomas Keck Gruppe: Mo-3 Karlsruhe Institut für Technologie, Bachelor Physik Versuchstag: 8.11.

Versuche P1-31,40,41. Vorbereitung. Thomas Keck Gruppe: Mo-3 Karlsruhe Institut für Technologie, Bachelor Physik Versuchstag: 8.11. Versuche P1-31,40,41 Vorbereitung Thomas Keck Gruppe: Mo-3 Karlsruhe Institut für Technologie, Bachelor Physik Versuchstag: 8.11.2010 1 1 Vorwort Für den Versuch der geometrischen Optik gibt es eine Fülle

Mehr

Versuchsvorbereitung: P1-42, 44: Lichtgeschwindigkeitsmessung

Versuchsvorbereitung: P1-42, 44: Lichtgeschwindigkeitsmessung Praktikum Klassische Physik I Versuchsvorbereitung: P1-42, 44: Lichtgeschwindigkeitsmessung Christian Buntin Gruppe Mo-11 Karlsruhe, 30. November 2009 Inhaltsverzeichnis 1 Drehspiegelmethode 2 1.1 Vorbereitung...............................

Mehr

Demonstrationsexperimente WS 2006/07. Brechung und Totalreflexion. Fröhlich Klaus

Demonstrationsexperimente WS 2006/07. Brechung und Totalreflexion. Fröhlich Klaus Demonstrationsexperimente WS 2006/07 Brechung und Totalreflexion Fröhlich Klaus Inhalt 1. Versuchsbeschreibung... 3 1.1 Versuchsaufbau (Optische Scheibe)... 3 1.1.1 Versuchsvorbereitung... 4 1.1.2 Geräteliste...

Mehr

Didaktik der Physik Angewandte Fachdidaktik II Leitung: Dr. S. M. Weber Referent: Johannes D. Faßold. Lichtbrechung

Didaktik der Physik Angewandte Fachdidaktik II Leitung: Dr. S. M. Weber Referent: Johannes D. Faßold. Lichtbrechung Didaktik der Physik 8. 12. 2003 Angewandte Fachdidaktik II Leitung: Dr. S. M. Weber Referent: Johannes D. Faßold Lichtbrechung 1. Beschreiben Sie drei verschiedene alltägliche Erscheinungen, bei denen

Mehr