Reflexion am Wölbspiegel (Artikelnr.: P )

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1 Lehrer-/Dozentenblatt Reflexion am Wölbspiegel (Artikelnr.: P ) Curriculare Themenzuordnung Fachgebiet: Physik Bildungsstufe: Klasse 7-10 Lehrplanthema: Optik Unterthema: Reflexion und.rechung Experiment: Reflexion am Wölbspiegel Schwierigkeitsgrad Vorbereitungszeit Durchführungszeit empfohlene Gruppengröße Leicht 10 Minuten 10 Minuten 2 Schüler/Studenten Zusätzlich wird benötigt: Versuchsvarianten: Lineal (ca. 30 cm) Weißes Papier (DIN A4) Zirkel Schlagwörter: Aufgabe und Material Lehrerinformationen Zusätzliche Informationen Die Experimente zur Reflexion am Wölbspiegel dienen der Festigung der bei den Versuchen zum ebenen Spiegel und zum Hohlspiegel gewonnenen Kenntnisse und experimentellen Fertigkeiten. Ziel dieses Versuches ist es einerseits die Reflexion am Wölbspiegel zu beobachten und den.rennpunkt und damit die.rennweite experimentell zu bestimmen. Andererseits sollen durch die.eobachtung eines ausgewählten Lichtbündels die Schüler zu der Erkenntnis geführt werden, dass das am ebenen Spiegel gewonnene Reflexionsgesetz Allgemeingültigkeit besitzt und somit auch auf den Wölbspiegel angewendet werden kann. Hinweise zum Aufbau und zur Durchführung Analog zu den Versuchen zum Hohlspiegel ist darauf zu achten, dass die Justierung des Wölbspiegels (Mitte der nach außen gewölbten Fläche liegt am Punkt S der optischen Achse) und der Leuchtbox (Einfall des (mittleren) schmalen Lichtbündels entlang der optischen Achse zur Überprüfung der richtigen Stellung - 0 -Methode ) vom Schüler sehr sorgfältig vorgenommen wird, um zu einem eindeutigen und überzeugenden Versuchsergebnis zu gelangen. Gegebenenfalls könnten Schwierigkeiten für die Schüler dadurch entstehen, dass beim Wölbspiegel ähnlich dem ebenen Spiegel virtuelle.ilder entstehen und damit eine rückwertige Verlängerung der reflektierten Lichtbündel vorgenommen werden muss.

2 Reflexioe am Wölbspiegel (Artikeler.: P ) Aufgabe ued Material Aufgabe Wie wird das Licht am Wölbspiegel reflektiert? 1. Untersuche die Reflexion des Lichts am Wölbspiegel und bestimme sowohl den.rennpunkt als auch die.rennweite experimentell. 2. Untersuche unter welchem Winkel ein ausgewähltes Lichtbündel am Wölbspiegel reflektiert wird.

3 Material Positioe Material Besteller. Meege 1 Leuchtbox, Halogen 12 V/20 W mit Einspalt/ Zweispalt-.lende mit Dreispalt/ Fünfspalt-.lende 1 4 Metallspiegel konkav-konvex, verchromt PHYWE Netzgerät DC: V, 2 A / AC: 6 V, 12 V, 5 A Zusätzliches Material Aufbau ued Durchführueg 1. Reflexioe am Wölbspiegel Lineal (ca. 30 cm) 1 Weißes Papier (DIN A4) 2 Zirkel 1.ereite ein.latt Papier vor wie in Abb. 1 angegeben. (.enenne einen Punkt auf der optischen Achse mit S).

4 Abb. 1 Stelle dem Wölbspiegel (den konvexen Spiegel) mit der Mitte der äußeren Wölbung auf den Punkt S. Setze die Fünfspaltblende in die Leuchtbox auf der Linsenseite ein und stelle sie am Rande des Papiers in etwa 10 cm Entfernung vom Wölbspiegel auf. Abb. 2 Schließe die Leuchbox an das Netzgerät an (12 V ~). Abb. 3 Verschiebe die Leuchtbox bis das mittlere der fünf schmalen Lichtbündel genau entlang der optischen Achse (.leistiftlinie) verläuft. Wenn du sorgfältig justiert hast, wird dieses Lichtbündel in sich selbst reflektiert. Gegebenenfalls musst Du den Wölbspiegel etwas drehen.

5 Abb. 4 Übertrage die äußeren Umrisse des Wölbspiegels auf dein.latt Papier, ohne ihn dabei zu verschieben. Abb. 5 Was kannst du über den Verlauf der äußeren Lichtbündel sagen? Notiere deine.eobachtungen im Protokoll. Markiere stets zwei Kreuzchen oder andere Zeichen die einfallenden und reflektierten Lichtbündel; verwende dabei unterschiedliche Farben. Abb. 6 Schalte das Netzgerät aus und nimm die Leuchtbox und den Spiegel vom.latt Papier. Verbinde die zusammengehörenden Markierungen, so dass der Verlauf der Lichtbündel vor und nach der Reflexion am

6 Wölbspiegel deutlich wird. Verlängere die reflektierten Lichtstrahlen rückwärtig durch gestrichelte Geraden über den Spiegel hinaus..ezeichne den Schnittpunkt der Verlängerung mit F. Wo liegt dieser Schnittpunkt?.estimme den Abstand des Punktes F vom Scheitelpunkt S und notiere den Messwert im Protokoll. 2. Reflexioe eiees Lichtbüedels am Wölbspiegel.ereite ein zweites.latt Papier auf die gleiche Art und Weise wie im ersten Teilversuch vor. Stelle den Wölbspiegel wieder mit der Mitte der äußeren Wölbung auf den Punkt S. Setze jetzt die Einspaltblende in die Leuchtbox auf der Linsenseite ein und schalt das Netzgerät wieder ein (12 V ~). Lasse das schmale Lichtbündel schräg auf den Wölbspiegel genau im Punkt S einfallen. Abb. 7.eobachte das vom Wölbspiegel reflektierte Lichtbündel. Markiere je zweimal den Verlauf vom einfallenden und reflektierten Lichtbündel mit Kreuzchen. Abb. 8 Schalte das Netzgerät aus und nimm die Leuchtbox und den Spiegel vom.latt Papier. Verbinde die zusammengehörenden Markierungen, so dass der Verlauf des Lichtbündels vor und nach der Reflexion am Wölbspiegel deutlich wird. Miss den Einfallswinkel und den Reflexionswinkel des Lichtbündels. Notiere deine Messergebnisse im Protokoll.

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8 Protokoll: Reflexioe am Wölbspiegel Ergebeis - Beobachtuegee 1 (10 Puekte) Was kannst du über den Verlauf der äußeren Lichtbündel in Versuchsteil 1 sagen? Notiere Deine.eobachtungen. Ergebeis - Beobachtuegee 2 (10 Puekte).ezeichne den Schnittpunkt der Verlängerung mit F. Wo liegt dieser Schnittpunkt?.estimme den Abstand des Punktes F vom Scheitelpunkt S.

9 Ergebeis - Beobachtuegee 3 (10 Puekte) Notiere deine.eobachtungen zu Versuchsteil 2. Wie verläuft das schräg auf den Punkt S einfallende und dann am Wölbspiegel reflektierte Lichtbündel? Notiere Einfallswinkel und Reflexionswinkel des schräg einfallenden Lichtbündels. Auswertueg - Frage 1 (10 Puekte).eschreibe anhand deiner.eobachtungen zum ersten Teilversuch wie parallel zur optischen Achse einfallenden Lichtbündel von einem Wölbspiegel reflektiert werden.

10 Auswertueg - Frage 2 (10 Puekte) Warum wird ein längs der optischen Achse einfallendes Lichtbündel in sich selbst reflektiert? Auswertueg - Frage 3 (10 Puekte) Schaue dir dein Versuchsergebnis vom ersten Teilversuch an. Woher scheinen die auf dem Wölbspiegel parallel einfallenden Lichtstrahlen nach der Reflexion zu kommen?

11 Auswertueg - Frage 4 (10 Puekte) Verdopple mit dem Zirkel die Strecke FS (1. Teilversuch) entlang der optischen Achse. Du erhälst als weiteren Schnittpunkt M. Konstruiere einen Kreisbogen um M mit dem Radius MS und vergleiche diesen Kreisbogen mit dem Umriss des Wölbspiegels. Was kannst Du feststellen? Auswertueg - Frage 5 (10 Puekte).egründe anhand deiner Messergebnisse zum Einfalls- und Reflexionswinkel den Verlauf des schräg auf den Scheitelpunkt S einfallenden Lichtstrahls nach der Reflexion (2. Teilversuch).

12 Auswertueg - Frage 6 (10 Puekte) Nenne Anwendungen für Wölbspiegel.