Vorlesung Messtechnik 2. Hälfte des Semesters Dr. H. Chaves

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Vorlesung Messtechnik 2. Hälfte des Semesters Dr. H. Chaves"

Transkript

1 Vorlesung Messtechnik 2. Hälfte des Semesters Dr. H. Chaves 1. Einleitung 2. Optische Grundbegriffe 3. Optische Meßverfahren 3.1 Grundlagen dρ 3.2 Interferometrie, ρ(x,y), dx (x,y) 3.3 Laser-Doppler-Velozimetrie (u, d) 3.4 Particle-Image-Velocimetry u 3.5 Korrelationsvelozimetrie u 4. Digitale Bildverarbeitung 4.1 Grundlagen und Aufbau einer Bildverarbeitungsanlage 4.2 Filter in der Bildverarbeitung 5. Technische Durchflußmessung 5.1 Einleitung und Grundberiffe 5.2 Volumetrische Meßverfahren 5.3 Drosselverfahren 5.4 Ultraschall-Durchflußmessung 5.5 Weitere Verfahren

2 2. Optische Grundbegriffe 2.1 Was ist Licht? Licht ist eine elektromagnetische transversal Welle. Als Welle hat sie eine definierte Wellenlänge, (Wellenlängenbereich von 400 nm λ 700 nm) Frequenz f und Ausbreitungsgeschwindigkeit c. Als transversale Welle ist sie polarisierbar. 2.2 Polarisation des Lichtes Durch geeignete Filter (Polarisationsfilter) läßt sich eine Schwingungsebene des Lichtes ausfiltern. Räumlicher und zeitlicher Verlauf der Feldstärken E(r,t) und H(r,t) einer linear polarisierten elektromagnetischen Welle (Lichtwelle). In der Ebene senkrecht zur Schwingungsebene des E Vektors, in der die magnetische Feldstärke schwingt, ist die elektrische Feldstärke E immer gleich Null. Umgekehrt ist in der Schwingungsebene des E Vektors die magnetische Feldstärke immer gleich Null.

3 2.3 Die Lichtgeschwindigkeit Die Lichtgeschwindigkeit c hängt vom Ausbreitungsmedium ab. In Vakuum ist c 0 =2, m/s. Die Lichtgeschwindigkeit hängt im allgemeinen von der Dichte des Mediums ρ, ihre Wellenlänge λ und der Polarisationsebene der Welle ab. c = f(ρ,λ,p) 2.4 Der Brechungsindex eines Stoffes Der Brechungsindex n eines Stoffes ist definiert als der Quotient der Lichtgeschwindigkeit in Vakuum c 0 zu der Lichtgeschwindigkeit im Medium c m. = c 0 n c m und hängt wie die Lichtgeschwindigkeit von der Dichte, der Wellenlänge und der Polarisationszustand des Lichtes ab. Allgemein gilt die Lorentz-Lorenz Beziehung 2 M n 1 R M = 2 ρ n + 2. R M ist eine stoffspezifische Konstante, wird molare Refraktion genannt und ist weitgehend vom Aggregatzustand des Stoffes abhängig, hängt aber von der Wellenlänge und der Polarisation ab.

4 Für Gase (kleine Dichte ρ) kann man obige Beziehung linearisieren und erhält die Gladstone-Dale Gleichung: n-1= K ρ Wie zu erwarten ist, ist der Proportionalitätsfaktor K, die Gladstone-Dale Konstante von der Wellenlänge und von der Gasart abhängig. 2.5 Natürliches Licht Natürliches Licht ist eine Überlagerung von Licht verschiedener Farbe, d.h. Wellenlänge bzw. Frequenz, Amplitude und Phasenlage und Polarization.

5 2.6 Kohärentes Licht Wellenzüge von perfekt kohärentem Licht, d.h. monochromatisch (eine einzige Wellenlänge bzw. Farbe), gleicher Phasenlage und Polarizationsebene Kohärenzlänge bzw. Kohärenzzeit Wellenzüge von räumlich bzw. zeitlich begrenzt kohärentem Licht

6 2.7 Interferenz Interferenz ist im allgemeinen die Überlagerung von Wellen. Sie können Schall-, Wasser- aber auch Lichtwellen sein. Man spricht von konstruktiver Interferenz, wenn die Amplituden der Wellen sich addieren bei gleicher Phasenlage, von destruktiver Interferenz, wenn die Wellen gegenphasig sind. Im allgemeinen ist die Phasenlage aber nicht vorgeschrieben. Die Voraussetzungen für Interferenz von Licht sind: daß es kohärent ist oder daß die räumliche (zeitliche) Phasenverschiebung zwischen den interferierenden Lichtstrahlen kleiner ist als die Kohärenzlänge (-zeit) der Lichtquelle. Die Lichtwellen räumlich überlagern und gleiche Polarisationsebene haben. Das Licht monokromatisch ist d.h. nur eine Wellenlänge hat (oder ein schmales Wellenlängenspektrum besitzt durch z. B. ein Filter). Diese Bedingungen lassen sich mit natürlichem Licht erfüllen, wenn die Lichtquelle klein ist (z. B. Beleuchtungsspalt) um die Kohärenzlänge zu vergrößern und durch ein schmales Farbfilter. Natürliches Licht ist zirkular polarisiert, d. h. alle Schwingungsebenen kommen statistisch gleich häufig vor, so daß zu jeder Schwingungsebene passende Wellenzüge vorhanden sind. Der Kontrast, d. h. das Verhältnis der Lichtintensität bei konstruktiver zu der Lichtintensität bei destruktiver Interferenz ist aber geringer als bei linear polarisiertem Licht.

7 2.8 Laserlicht LASER= Light Amplification of a Stimulated Emission of Radiation Laserlicht ist von Natur aus kohärent. Denn die Verstärkung (Amplification) von Licht einer stimulierten (Stimulated) Emission von Strahlung als Licht erfolgt mit gleicher Phase. Das Auftreffen eines Photons auf ein angeregtes Teilchen des aktiven Mediums produziert die stimulierte Emission eines Photons durch das Teilchen, das dabei seine Anregungsenergie abgibt. Beide Photonen verlassen gleichzeitig das Teilchen. Die Kohärenzlänge eines Lasers hängt von seiner Bauform ab. Bauform Größenordnung der Kohärenzlänge Halbleiterlaser 100 µm He-Ne Laser 30 cm Große CO 2 Laser 2 m

2. Wellenoptik Interferenz

2. 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

Mehr

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Licht: a) Elektromagnetische Welle E = E 0 sin(-kx) k = 2 p/l E = E 0 sin(t) = 2 p n = 2 p/t c = l n c = Lichtgeschwindigkeit = 2,99792458 10 8 m/s

Mehr

m s km v 713 h Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter

m s km v 713 h Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter Wellen Tsunami Tsunamiwelle Ausbreitungsgeschwindigkeit: v g h g=9,81m/s 2,Gravitationskonstante h=tiefe des Meeresbodens in Meter Berechnungsbeispiel: h=4000 m v 9,81 4000 198 km v 713 h m s Räumliche

Mehr

Laser als Strahlungsquelle

Laser als Strahlungsquelle Laser als Strahlungsquelle Arten v. Strahlungsquellen Thermische Strahlungsquellen typisch kontinuierliches Spektrum, f(t) Fluoreszenz / Lumineszenzstrahler typisch Linienspektrum Wellenlänge def. durch

Mehr

PeP Physik erfahren im ForschungsPraktikum

PeP Physik erfahren im ForschungsPraktikum Physik erfahren im ForschungsPraktikum Vom Kerzenlicht zum Laser Kurs für die. Klasse, Gymnasium, Mainz.2004 Daniel Klein, Klaus Wendt Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität, D-55099 Mainz

Mehr

Licht als Welle. Michael Pohlig

Licht als Welle. Michael Pohlig Licht als Welle Michael Pohlig pohlig@kit.edu Ebene Welle > nm :=10^(-9): > w1 := x-> sin(2*pi*x/(300*nm)): > plot (w1,0..8000*nm, numpoints = 400, color=blue); Interferenz bei sich kreuzenden Strahlen

Mehr

1. Bestimmen Sie die Phasengeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Wasser durch Messung der Wellenlänge und Frequenz stehender Wellen.

1. Bestimmen Sie die Phasengeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Wasser durch Messung der Wellenlänge und Frequenz stehender Wellen. Universität Potsdam Institut für Physik und Astronomie Grundpraktikum 10/015 M Schallwellen Am Beispiel von Ultraschallwellen in Wasser werden Eigenschaften von Longitudinalwellen betrachtet. Im ersten

Mehr

Polarisation durch Reflexion

Polarisation durch Reflexion Version: 27. Juli 2004 Polarisation durch Reflexion Stichworte Erzeugung von polarisiertem Licht, linear, zirkular und elliptisch polarisiertes Licht, Polarisator, Analysator, Polarisationsebene, optische

Mehr

Weitere Wellenmerkmale des Lichtes

Weitere Wellenmerkmale des Lichtes Weitere Wellenmerkmale des Lichtes Farben an einer CD/DVD: Oberflächenstruktur: Die Erhöhungen und Vertiefungen (Pits/Lands) auf einer CD-Oberfläche wirkt als Reflexionsgitter. d Zwischen den reflektierten

Mehr

Laserlicht Laser. Video: Kohärenz. Taschenlampe. Dieter Suter Physik B Grundlagen

Laserlicht Laser. Video: Kohärenz. Taschenlampe. Dieter Suter Physik B Grundlagen Dieter Suter - 423 - Physik B2 6.7. Laser 6.7.1. Grundlagen Das Licht eines gewöhnlichen Lasers unterscheidet sich vom Licht einer Glühlampe zunächst dadurch dass es nur eine bestimmte Wellenlänge, resp.

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

Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik

Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik, georg.steinbrueck@desy.de Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed georg.steinbrueck@desy.de 1 WS 2015/16

Mehr

Das Gasinterferometer

Das Gasinterferometer Physikalisches Praktikum für das Hautfach Physik Versuch 24 Das Gasinterferometer Wintersemester 2005 / 2006 Name: Mitarbeiter: EMail: Grue: Daniel Scholz Hauke Rohmeyer hysik@mehr-davon.de B9 Assistent:

Mehr

Polarisationszustände

Polarisationszustände Polarisationszustände Natürliches Licht: Unpolarisiertes Licht = zufällig polarisiert Linear polarisiertes Licht: P-Zustand; Zirkular polarisiertes Licht: Linkszirkular polarisiert: L-Zustand Rechtszirkular

Mehr

Überlagerung von Wellen Interferenz

Überlagerung von Wellen Interferenz 5.2.13 Überlagerung von Wellen Interferenz Breiten sich in einem Medium zwei oder mehrere mechanische Wellen aus, so können diese Wellen, wenn sie aufeinander treffen miteinander wechselwirken. Man spricht

Mehr

Auswertung zum Versuch D16: Mach-Zehnder-Interferometer. Alexander Fufaev Partner: Jule Heier Gruppe 434

Auswertung zum Versuch D16: Mach-Zehnder-Interferometer. Alexander Fufaev Partner: Jule Heier Gruppe 434 Auswertung zum Versuch D16: Mach-Zehnder-Interferometer Alexander Fufaev Partner: Jule Heier Gruppe 434 Inhaltliche Vorbereitung 1. Kohärenz: Kohärenz bedeutet so viel wie Interferenzfähigkeit. Das heißt,

Mehr

Polarisationsapparat

Polarisationsapparat 1 Polarisationsapparat Licht ist eine transversale elektromagnetische Welle, d.h. es verändert die Länge der Vektoren des elektrischen und magnetischen Feldes. Das elektrische und magnetische Feld ist

Mehr

Optik. Wellenoptik ABER: Gliederung. Definition und Kenngrößen. Dispersion

Optik. Wellenoptik ABER: Gliederung. Definition und Kenngrößen. Dispersion Gliederung Optik Wellenoptik Dispersion Definition und Kenngrößen der Welle Huygens sches Prinzip Welleneigenschaften Interferenz Kohärenz Streuung Polarisation Dispersion Strahlengang durch ein Prisma

Mehr

9. Periodische Bewegungen

9. Periodische Bewegungen 9.2 Wellen Inhalt 9.2 Wellen 9.2.1 Harmonische Welle 9.2.2 Interferenz von Wellen 9.2.3 Wellenpakete 9.2.3 Stehende Wellen 9.2 Wellen 9.2 Wellen 9.2 Wellen Störung y breitet sich in Raum x und Zeit t aus.

Mehr

[c] = 1 m s. Erfolgt die Bewegung der Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle, dann liegt liegt Transversalwelle vor0.

[c] = 1 m s. Erfolgt die Bewegung der Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle, dann liegt liegt Transversalwelle vor0. Wellen ================================================================== 1. Transversal- und Longitudinalwellen ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mehr

Für Geowissenschaftler. EP WS 2009/10 Dünnweber/Faessler

Für Geowissenschaftler. EP WS 2009/10 Dünnweber/Faessler Für Geowissenschaftler Termin Nachholklausur Vorschlag Mittwoch 14.4.10 25. Vorlesung EP V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 27. Wärmestrahlung und Quantenmechanik Photometrie Plancksches Strahlungsgesetze, Welle/Teilchen

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

Praktikum II PO: Doppelbrechung und eliptisch polatisiertes Licht

Praktikum II PO: Doppelbrechung und eliptisch polatisiertes Licht Praktikum II PO: Doppelbrechung und eliptisch polatisiertes Licht Betreuer: Norbert Lages Hanno Rein praktikum2@hanno-rein.de Florian Jessen florian.jessen@student.uni-tuebingen.de 26. April 2004 Made

Mehr

3.9 Interferometer. 1 Theoretische Grundlagen

3.9 Interferometer. 1 Theoretische Grundlagen FCHHOCHSCHULE HNNOVER Physikalisches Praktikum 3.9. 3.9 Interferometer 1 Theoretische Grundlagen Licht ist eine elektromagnetische Strahlung mit sehr geringer Wellenlänge (auf den Welle - Teilchen - Dualismus

Mehr

7. Periodische Bewegungen Physik für E-Techniker. 7.2 Wellen Harmonische Welle Wellenpakete. Doris Samm FH Aachen

7. Periodische Bewegungen Physik für E-Techniker. 7.2 Wellen Harmonische Welle Wellenpakete. Doris Samm FH Aachen 7. Periodische Bewegungen 7.2 Wellen 7.2.1 Harmonische Welle 7.2.2 Interferenz von Wellen 7.2.3 Wellenpakete 723 7.2.3 Stehende Wellen 7.2 Wellen Störung y breitet sich in Raum x und Zeit t aus. y = f(t)

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik 3

Ferienkurs 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.

Mehr

Aufgabe 2.1: Wiederholung: komplexer Brechungsindex

Aufgabe 2.1: Wiederholung: komplexer Brechungsindex Übungen zu Materialwissenschaften II Prof. Alexander Holleitner Übungsleiter: Jens Repp / Eric Parzinger Kontakt: jens.repp@wsi.tum.de / eric.parzinger@wsi.tum.de Blatt 2, Besprechung: 23.04.2014 / 30.04.2014

Mehr

32. Lektion. Laser. 40. Röntgenstrahlen und Laser

32. Lektion. Laser. 40. Röntgenstrahlen und Laser 32. Lektion Laser 40. Röntgenstrahlen und Laser Lernziel: Kohärentes und monochromatisches Licht kann durch stimulierte Emission erzeugt werden Begriffe Begriffe: Kohärente und inkohärente Strahlung Thermische

Mehr

DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR.

DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR. Weitere Files findest du auf www.semestra.ch/files DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR. Duale Natur des Lichtes Ist Licht eine e.-m.

Mehr

Physik für Maschinenbau. Prof. Dr. Stefan Schael RWTH Aachen

Physik für Maschinenbau. Prof. Dr. Stefan Schael RWTH Aachen Physik für Maschinenbau Prof. Dr. Stefan Schael RWTH Aachen Vorlesung 11 Brechung b α a 1 d 1 x α b x β d 2 a 2 β Totalreflexion Glasfaserkabel sin 1 n 2 sin 2 n 1 c arcsin n 2 n 1 1.0 arcsin

Mehr

22. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik

22. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik 22. Wärmestrahlung rmestrahlung, Quantenmechanik Plancksches Strahlungsgesetz: Planck (1904): der Austausch von Energie zwischen dem strahlenden System und dem Strahlungsfeld kann nur in Einheiten von

Mehr

Physikalisches Praktikum O 1 Polarisation und optische Aktivität

Physikalisches Praktikum O 1 Polarisation und optische Aktivität Versuchsziel Physikalisches Praktikum O 1 Polarisation und optische Aktivität Es soll das Malussche Gesetz überprüft und Wellenlängenabhängigkeit des spezifischen Drehvermögens einer Zuckerlösung untersucht

Mehr

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt Interferenz in dünnen Schichten Interferieren die an dünnen Schichten reflektierten Wellen miteinander, so können diese sich je nach Dicke der Schicht und Winkel des Einfalls auslöschen oder verstärken

Mehr

Institut für Elektrische Messtechnik und Messignalverarbeitung. Laser-Messtechnik

Institut für Elektrische Messtechnik und Messignalverarbeitung. Laser-Messtechnik Strahlungsquellen Laser-Messtechnik Thermische Strahlungsquellen [typ. kont.; f(t)] Fluoreszenz / Lumineszenzstrahler [typ. Linienspektrum; Energieniv.] Laser Gasentladungslampen, Leuchtstoffröhren Halbleiter-Dioden

Mehr

6.2.2 Mikrowellen. M.Brennscheidt

6.2.2 Mikrowellen. M.Brennscheidt 6.2.2 Mikrowellen Im vorangegangen Kapitel wurde die Erzeugung von elektromagnetischen Wellen, wie sie im Rundfunk verwendet werden, mit Hilfe eines Hertzschen Dipols erklärt. Da Radiowellen eine relativ

Mehr

3.3 Polarisation und Doppelbrechung. Ausarbeitung

3.3 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

Mehr

Polarisation und optische Aktivität

Polarisation und optische Aktivität Polarisation und optische Aktivität 1 Entstehung polarisiertes Licht Streuung und Brechung einer Lichtwelle Reflexion einer Lichtwelle Emission durch eine polarisierte Quelle z.b. einen schwingenden Dipol

Mehr

Interferenz und Beugung

Interferenz und Beugung Interferenz und Beugung In diesem Kapitel werden die Eigenschaften von elektromagnetischen Wellen behandelt, die aus der Wellennatur des Lichtes resultieren. Bei der Überlagerung zweier Wellen ergeben

Mehr

Polarisation durch Doppelbrechung

Polarisation durch Doppelbrechung Version: 27. Juli 24 O4 O4 Polarisation durch Doppelbrechung Stichworte Erzeugung von polarisiertem Licht, linear, zirkular und elliptisch polarisiertes Licht, Polarisator, Analysator, Polarisationsebene,

Mehr

Versuch O08: Polarisation des Lichtes

Versuch O08: Polarisation des Lichtes Versuch O08: Polarisation des Lichtes 5. März 2014 I Lernziele Wellenoptik Longitudinal- und Transversalwellen Elektromagnetische Wellen II Physikalische Grundlagen Nachweismethode Elektromagnetische Wellen

Mehr

Von der Kerze zum Laser: Die Physik der Lichtquanten

Von der Kerze zum Laser: Die Physik der Lichtquanten Von der Kerze zum Laser: Die Physik der Lichtquanten Jörg Weber Institut für Angewandte Physik/Halbleiterphysik Technische Universität Dresden Was ist Licht? Wie entsteht Licht? Anwendungen und offene

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

Mathematischer Vorkurs für Physiker WS 2012/13: Vorlesung 1

Mathematischer Vorkurs für Physiker WS 2012/13: Vorlesung 1 TU München Prof. P. Vogl Mathematischer Vorkurs für Physiker WS 2012/13: Vorlesung 1 Komplexe Zahlen Das Auffinden aller Nullstellen von algebraischen Gleichungen ist ein Grundproblem, das in der Physik

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

Sensorik & Aktorik Wahlpflichtfach Studienrichtung Antriebe & Automation

Sensorik & Aktorik Wahlpflichtfach Studienrichtung Antriebe & Automation Sensorik & Aktorik Wahlpflichtfach Studienrichtung Antriebe & Automation - Positionsmessung (2) - Prof. Dr. Ulrich Hahn SS 2010 Lasertriangulation Triangulation: Entfernungsbestimmung über Dreiecksbeziehungen

Mehr

Polarisation und Doppelbrechung

Polarisation und Doppelbrechung O7 Physikalisches Grundpraktikum Abteilung Optik Polarisation und Doppelbrechung 1 Lernziele Wellencharakter des Lichts, verschiedene Polarisationszustände, Polarisationskontrolle, Doppelbrechung 2 Vorausgesetzte

Mehr

Regenbogen und Seifenblase Licht und Farbe in der physikalischen Optik. Martin Lieberherr 18. April 2007 Senioren-Akademie Berlingen

Regenbogen und Seifenblase Licht und Farbe in der physikalischen Optik. Martin Lieberherr 18. April 2007 Senioren-Akademie Berlingen Regenbogen und Seifenblase Licht und Farbe in der physikalischen Optik Martin Lieberherr 18. April 2007 Senioren-Akademie Berlingen Inhalt 1. Was ist Licht? 2. Was ist Farbe? 3. Prisma und Regenbogen 4.

Mehr

Versuch 1: Interferometrie, Kohärenz und Fourierspektroskopie

Versuch 1: Interferometrie, Kohärenz und Fourierspektroskopie Versuch : nterferometrie, Kohärenz und Fourierspektroskopie Norbert Lindlein nstitut für Optik, nformation und Photonik (Max-Planck-Forschungsgruppe) Universität Erlangen-Nürnberg Staudtstr. 7/B, D-958

Mehr

Polarisation und Doppelbrechung Versuchsvorbereitung

Polarisation und Doppelbrechung Versuchsvorbereitung Versuche P2-11 Polarisation und Doppelbrechung Versuchsvorbereitung Thomas Keck und Marco A., Gruppe: Mo-3 Karlsruhe Institut für Technologie, Bachelor Physik Versuchstag: 18.04.2011 1 1 Licht 1.1 Licht

Mehr

Experimentalphysik 3

Experimentalphysik 3 Optik Experimentalphysik 3 Dr. Georg von Freymann 26. Oktober 2009 Matthias Blaicher Dieser Text entsteht wärend der Vorlesung Klassische Experimentalphysik 3 im Wintersemester 2009/200 an der Universität

Mehr

PO Doppelbrechung und elliptisch polarisiertes Licht

PO Doppelbrechung und elliptisch polarisiertes Licht PO Doppelbrechung und elliptisch polarisiertes Licht Blockpraktikum Herbst 27 (Gruppe 2b) 24. Oktober 27 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen 2 1.1 Polarisation.................................. 2 1.2 Brechung...................................

Mehr

V. Optik. V.2 Wellenoptik. Physik für Mediziner 1

V. Optik. V.2 Wellenoptik. Physik für Mediziner 1 V. Optik V. Wellenoptik Physik für Mediziner 1 Beschreibungen des Lichts Geometrische Optik charakteristische Längen >> Wellenlänge (μm) Licht als Strahl Licht Quantenoptik mikroskopische Wechselwirkung

Mehr

Versuchsanleitung: Fortgeschrittenenpraktikum der Physik für Biophysiker. Versuch: Optische Kohärenz-Tomographie (OCT)

Versuchsanleitung: Fortgeschrittenenpraktikum der Physik für Biophysiker. Versuch: Optische Kohärenz-Tomographie (OCT) Versuchsanleitung: Fortgeschrittenenpraktikum der Physik für Biophysiker Versuch: Optische Kohärenz-Tomographie (OCT) Grundlagen der Optischen Kohärenz-Tomographie (OCT) Bei der Optischen Kohärenz-Tomographie

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik III

Ferienkurs 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

Mehr

Wellenlänge, Wellenzahl, Lichtgeschwindigkeit

Wellenlänge, Wellenzahl, Lichtgeschwindigkeit Das -Feld Wellenlänge, Wellenzahl, Lichtgeschwindigkeit Harmonische Welle: macht harmonische Schwingung sin[ωt + φ( r)] an jedem Punkt im Raum; variiert bei festem t sinusförmig entlang z Wellenfronten

Mehr

Klausurtermin: Nächster Klausurtermin: September :15-11:15

Klausurtermin: Nächster Klausurtermin: September :15-11:15 Klausurtermin: 10.02.2017 Gruppe 1: 9:15 11:15 Uhr Gruppe 2: 11:45-13:45 Uhr Nächster Klausurtermin: September 2017 9:15-11:15 Fragen bitte an: Antworten: t.giesen@uni-kassel.de direkt oder im Tutorium

Mehr

wir-sind-klasse.jimdo.com

wir-sind-klasse.jimdo.com 1. Einführung und Begriffe Eine vom Erreger (periodische Anregung) wegwandernde Störung heißt fortschreitende Welle. Die Ausbreitung mechanischer Wellen erfordert einen Träger, in dem sich schwingungsfähige

Mehr

FK Ex 4 - Musterlösung Montag

FK Ex 4 - Musterlösung Montag FK Ex 4 - Musterlösung Montag 1 Wellengleichung Leiten Sie die Wellengleichungen für E und B aus den Maxwellgleichungen her. Berücksichtigen Sie dabei die beiden Annahmen, die in der Vorlesung für den

Mehr

Weber/Herziger LASER. Grundlagen und Anwendungen. Fachbereich S Hochschule Darmstad«Hochschulstraßa 2. 1J2QOI Physik Verlag

Weber/Herziger LASER. Grundlagen und Anwendungen. Fachbereich S Hochschule Darmstad«Hochschulstraßa 2. 1J2QOI Physik Verlag Weber/Herziger LASER Grundlagen und Anwendungen Fachbereich S Hochschule Darmstad«Hochschulstraßa 2 1J2QOI Physik Verlag Inhaltsverzeichnis 1. licht und Atome 1 1.1. Welleneigenschaften des Lichtes 1 1.1.1.

Mehr

BIOPHYSIK 6. Vorlesung

BIOPHYSIK 6. Vorlesung BIOPHYSIK 6. Vorlesung Wellenoptik, Beugung, Interferenz, Polarization Experimente (z. B. Brechung) Licht verhält sich wie eine Welle Experimente (z. B. Photoeffekt) Licht besteht aus Teilchen (Quanten)

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

Physik auf grundlegendem Niveau. Kurs Ph

Physik auf grundlegendem Niveau. Kurs Ph Physik auf grundlegendem Niveau Kurs Ph2 2013-2015 Kurze Erinnerung Operatorenliste zu finden unter: http://www.nibis.de/nli1/gohrgs/operatoren/operatoren_ab_2012/op09_10n W.pdf Kerncurriculum zu finden

Mehr

Vorkurs Physik des MINT-Kollegs

Vorkurs Physik des MINT-Kollegs Vorkurs Physik des MINT-Kollegs Optik MINT-Kolleg Baden-Württemberg 1 KIT 03.09.2013 Universität desdr. Landes Gunther Baden-Württemberg Weyreter - Vorkurs und Physik nationales Forschungszentrum in der

Mehr

Praktikum GI Gitterspektren

Praktikum 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

Mehr

Testaufgaben bitte zuhause lösen. Richtige Antworten werden im Internet demnächst bekannt gegeben. Bitte kontrollieren Sie Ihre Klausuranmeldung für

Testaufgaben bitte zuhause lösen. Richtige Antworten werden im Internet demnächst bekannt gegeben. Bitte kontrollieren Sie Ihre Klausuranmeldung für Testaufgaben bitte zuhause lösen. Richtige Antworten werden im Internet demnächst bekannt gegeben. Bitte kontrollieren Sie Ihre Klausuranmeldung für den 13.02.2003 unter www.physik.uni-giessen.de/ dueren/

Mehr

16 Elektromagnetische Wellen

16 Elektromagnetische Wellen 16 Elektromagnetische Wellen In den folgenden Kapiteln werden wir uns verschiedenen zeitabhängigen Phänomenen zuwenden. Zunächst werden wir uns mit elektromagnetischen Wellen beschäftigen und sehen, dass

Mehr

HARMONISCHE SCHWINGUNGEN

HARMONISCHE SCHWINGUNGEN HARMONISCHE SCHWINGUNGEN Begriffe für Schwingungen: Die Elongation γ ist die momentane Auslenkung. Die Amplitude r ist die maximale Auslenkung aus der Gleichgewichtslage (r >0). Die Schwingungsdauer T

Mehr

Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung

Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung E! B Der elektrische Feldvektor und der magnetische Feldvektor stehen senkrecht aufeinander Die elektromagentische Welle ist beschrieben durch x x E = E 0

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

Heute: Wellen, Überlagerung von Wellen, Dispersion, Fourier-Synthese, Huygenssche Prinzip, Kohärenz, Interferenz

Heute: Wellen, Überlagerung von Wellen, Dispersion, Fourier-Synthese, Huygenssche Prinzip, Kohärenz, Interferenz Roter Faden: Vorlesung 12+13+14: Heute: Wellen, Überlagerung von Wellen, Dispersion, Fourier-Synthese, Huygenssche Prinzip, Kohärenz, Interferenz Versuche: Huygens sche Prinzip, Schwebungen zweier Schwinggabel,

Mehr

Versuch 3.3: Polarisation und Doppelbrechung

Versuch 3.3: Polarisation und Doppelbrechung Versuch 3.3: Polarisation und Doppelbrechung Markus Rosenstihl e-mail:rosenst@prp.physik.tu-darmstadt.de Praktikumspartner: Shona Mackie, Wolfgang Schleifenbaum Betreuer: Dr. Holzfuss 6. Juli 2005 1 1

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

IV. Elektrizität und Magnetismus

IV. Elektrizität und Magnetismus IV. Elektrizität und Magnetismus IV.5 Elektromagnetische Wellen Physik für Mediziner 1 Elektromagnetische Wellen Physik für Mediziner 2 Wiederholung: Schwingkreis elektrische Feld im Kondensator wird periodisch

Mehr

Vortrag 2: Kohärenz VON JANIK UND JONAS

Vortrag 2: Kohärenz VON JANIK UND JONAS Vortrag 2: Kohärenz VON JANIK UND JONAS Vortrag 2: Kohärenz Inhalt: Kohärenz im Allgemeinen Kohärenzlänge Kohärenzbedingungen Zeitliche Kohärenz Räumliche Kohärenz MICHELSON Interferometer zum Nachweis

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

27. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik

27. Wärmestrahlung. rmestrahlung, Quantenmechanik 24. Vorlesung EP 27. Wärmestrahlung rmestrahlung, Quantenmechanik V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 27. Wärmestrahlung, Quantenmechanik Photometrie Plancksches Strahlungsgesetz Welle/Teilchen Dualismus für Strahlung

Mehr

15 Wellennatur des Lichts, Interferenz

15 Wellennatur des Lichts, Interferenz 15 Wellennatur des Lichts, Interferenz Licht trägt Energie, wie man sich anhand eines Vergrößerungsglases zur Fokusierung des Sonnenlichts schnell klar machen kann. Bei der Diskusion elektromagnetischer

Mehr

Versuch O

Versuch O Versuch O17 13.1.013 1 Grundlagen Dispersionsrelation Als Dispersionsrelation wird der Zusammenhang zwischen Teilcheneigenschaften (Frequenz) und Welleneigenschaften (Wellenlänge) bezeichnet. Dieser ist

Mehr

Resonator. Helium-Neon-Laser

Resonator. Helium-Neon-Laser 1 Der Laser Das Wort Laser besteht aus den Anfangsbuchstaben der englischen Bezeichnung Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, zu deutsch: Lichtverstärkung durch stimulierte Emission

Mehr

Mach-Zehnder Interferometer

Mach-Zehnder Interferometer Mach-Zehnder Interferometer 1891/2 von Ludwig Mach und Ludwig Zehnder entwickelt Sehr ähnlich Michelson-Interferometer Aber: Messobjekt nur einmal durchlaufen 1 Anwendung: Mach-Zehnder Interferometer Dichteschwankungen

Mehr

Einführung in die Physik

Einführung in die Physik Einführung in die Physik für Pharmazeuten und Biologen (PPh) Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik Übung : Vorlesung: Tutorials: Montags 13:15 bis 14 Uhr, Liebig-HS Montags 14:15 bis 15:45, Liebig HS Montags

Mehr

Äußerer lichtelektrischer Effekt Übungsaufgaben

Äußerer lichtelektrischer Effekt Übungsaufgaben Aufgabe: LB S.66/9 Durch eine Natriumdampflampe wird Licht der Wellenlänge 589 nm (gelbe Natriumlinien) mit einer Leistung von 75 mw ausgesendet. a) Berechnen Sie die Energie der betreffenden Photonen!

Mehr

WELLEN im VAKUUM. Kapitel 10. B t E = 0 E = B = 0 B. E = 1 c 2 2 E. B = 1 c 2 2 B

WELLEN im VAKUUM. Kapitel 10. B t E = 0 E = B = 0 B. E = 1 c 2 2 E. B = 1 c 2 2 B Kapitel 0 WELLE im VAKUUM In den Maxwell-Gleichungen erscheint eine Asymmetrie durch Ladungen, die Quellen des E-Feldes sind und durch freie Ströme, die Ursache für das B-Feld sind. Im Vakuum ist ρ und

Mehr

Physik-Praktikum: BUB

Physik-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

Mehr

Physikalisches Praktikum 3. Semester

Physikalisches Praktikum 3. Semester Torsten Leddig 30.November 2004 Mathias Arbeiter Betreuer: Dr.Hoppe Physikalisches Praktikum 3. Semester - Newtonsche Ringe - 1 1 Newtonsche Ringe: Aufgaben: Bestimmen Sie den Krümmungsradius R sowie den

Mehr

Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh Optik

Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh Optik Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh - 10 Optik 02.07.2007 Wiederholung : Strom und Magnetismus B = µ 0 N I l Ampère'sche Gesetz Uind = d ( BA) dt Faraday'sche Induktionsgesetz v F L = Q v v ( B) Lorentzkraft

Mehr

9 Periodische Bewegungen

9 Periodische Bewegungen Schwingungen Schwingung Zustand y wiederholt sich in bestimmten Zeitabständen Mit Schwingungsdauer (Periode, Periodendauer) T Welle Schwingung breitet sich im Raum aus Zustand y wiederholt sich in Raum

Mehr

6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen. E y. E(z=0) Polarisation Richtung des E-Vektors gibt die Polarisation an.

6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen. E y. E(z=0) Polarisation Richtung des E-Vektors gibt die Polarisation an. 6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen E y E(z=0) E 0 z E y E 0 t Abbildung 6.10: (a) E(z, t = t 1 ): Momentaufnahme für t = t 1. (b) E(z = z 1, t): Zeitabhängigkeit an festem Ort z = z 1. Polarisation

Mehr

Laboranten Labormethodik und Physikalische Grundlagen

Laboranten Labormethodik und Physikalische Grundlagen 0.09.06 Brechung Trifft Licht auf die Grenzfläche zweier Stoffe, zweier Medien, so wird es zum Teil reflektiert, zum Teil verändert es an der Grenze beider Stoffe seine Richtung, es wird gebrochen. Senkrecht

Mehr

Physik für Naturwissenschaften. Dr. Andreas Reichert

Physik für Naturwissenschaften. Dr. Andreas Reichert Physik für Naturwissenschaften Dr. Andreas Reichert Modulhandbuch Modulhandbuch Modulhandbuch Modulhandbuch Modulhandbuch Modulhandbuch Modulhandbuch Modulhandbuch Termine Klausur: 5. Februar?, 12-14 Uhr,

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

Grundbausteine des Mikrokosmos (7) Wellen? Teilchen? Beides?

Grundbausteine des Mikrokosmos (7) Wellen? Teilchen? Beides? Grundbausteine des Mikrokosmos (7) Wellen? Teilchen? Beides? Experimentelle Überprüfung der Energieniveaus im Bohr schen Atommodell Absorbierte und emittierte Photonen hν = E m E n Stationäre Elektronenbahnen

Mehr

Experimentalphysik 2

Experimentalphysik 2 Ferienkurs Experimentalphysik 2 Sommer 2014 Vorlesung 4 Thema: Elektromagnetische Schwingungen, elektromagnetische Wellen und Spezielle Relativitätstheorie Technische Universität München 1 Fakultät für

Mehr

409 Newtonsche Ringe

409 Newtonsche Ringe 409 Newtonsche Ringe 1. Aufgaben 1.1 Beobachten Sie die Interferenzen gleicher Dicke (Newtonsche Ringe) zwischen einer Linse und einer planparallelen Platte, und messen Sie die Ringabstände. 1. Berechnen

Mehr

Basiskenntnistest - Physik

Basiskenntnistest - Physik Basiskenntnistest - Physik 1.) Welche der folgenden Einheiten ist keine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems? ) Kilogramm ) Sekunde ) Kelvin ) Volt ) Candela 2.) Wenn ein Elektron vom angeregten

Mehr

Physik 2 (GPh2) am

Physik 2 (GPh2) am Name: Matrikelnummer: Studienfach: Physik (GPh) am 11.03.014 Fachbereich Elektrtechnik und Infrmatik, Fachbereich Mechatrnik und Maschinenbau Zugelassene Hilfsmittel zu dieser Klausur: Beiblätter zur Vrlesung

Mehr

Wellenoptik. Beugung an Linsenöffnungen. Das Huygensche Prinzip. Kohärenz. Wellenoptik

Wellenoptik. Beugung an Linsenöffnungen. Das Huygensche Prinzip. Kohärenz. Wellenoptik Wellenoptik Beugung an Linsenöffnungen Wellenoptik Typische bmessungen D der abbildenden System (Blenden, Linsen) sind klein gegen die Wellenlänge des Lichts Wellencharakter des Lichts führt zu Erscheinungen

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

Welle-Teilchen-Dualismus

Welle-Teilchen-Dualismus Welle-Teilchen-Dualismus Andreas Pfeifer Proseminar, 2013 Andreas Pfeifer (Bielefeld) Welle-Teilchen-Dualismus 22. April 2013 1 / 10 Gliederung 1 Lichttheorie, -definition Newtons Korpuskulatortheorie

Mehr

Das Hook sche Gesetz

Das Hook sche Gesetz Das Hook sche Gesetz Bei einer Feder sind Ausdehnung und Kraft, die an der Feder zieht (z.b. Gewichtskraft einer Masse), proportional 18.04.2013 Wenn man eine Messung durchführt und die beiden Größen gegeneinander

Mehr