Praktikum: Messen mit Interferenz von Licht: Unterschied zwischen den Versionen
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*Bestimmen Sie die Wellenlänge des roten (oder grünen) Lasers und schätzen Sie den Fehler ab. | *Bestimmen Sie die Wellenlänge des roten (oder grünen) Lasers und schätzen Sie den Fehler ab. | ||
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| − | :Ein Laserpointer (Wasserwaage mit Laser), eine CD mit einem Spurabstand von <math> | + | :Ein Laserpointer (Wasserwaage mit Laser), eine CD mit einem Spurabstand von <math>1{,}60\,\rm \mu m</math><ref>Wikipedia: [https://de.wikipedia.org/wiki/Vergleich_optischer_Datentr%C3%A4ger Vergleich optischer Datenträger]. (27.11.2017)</ref>, zwei Halterungen und Standfüße, ein Maßband |
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| − | [[Datei:Lichtinterferenz CD Reflektionsgitter Beobachtung.jpg|thumb]] | + | [[Datei:Lichtinterferenz CD Reflektionsgitter Beobachtung.jpg|thumb|Der Versuch muss anders ausgerichtet werden: Die Wand sollte parallel zur CD sein.]] |
Die CD und den Laser auf die Halterungen montieren. Beide so positionieren, dass die "gespiegelten" Lichtstrahlen auf eine Wand fallen können. | Die CD und den Laser auf die Halterungen montieren. Beide so positionieren, dass die "gespiegelten" Lichtstrahlen auf eine Wand fallen können. | ||
Dann den Laser einschalten und den Strahl so justieren, dass er rechts oder links neben dem Loch der CD auftrifft. Das Interferenzmuster ist dann horizontal. | Dann den Laser einschalten und den Strahl so justieren, dass er rechts oder links neben dem Loch der CD auftrifft. Das Interferenzmuster ist dann horizontal. | ||
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| + | Die CD so ausrichten, dass der Lichtstrahl möglichst senkrecht auf die CD fällt. (Warum ist das wichtig?) | ||
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Notieren Sie Ihre Messungen mit einem von Ihnen geschätzten Fehler, zum Beispiel: | Notieren Sie Ihre Messungen mit einem von Ihnen geschätzten Fehler, zum Beispiel: | ||
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:<math>\lambda_{min}= 653\,\rm nm \quad \lambda_{max}= 664\,\rm nm \quad \Rightarrow \quad \lambda= 658{,}5 \quad (\pm \, 5{,}5\,\rm nm) </math> | :<math>\lambda_{min}= 653\,\rm nm \quad \lambda_{max}= 664\,\rm nm \quad \Rightarrow \quad \lambda= 658{,}5 \quad (\pm \, 5{,}5\,\rm nm) </math> | ||
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| − | + | ====Messen von Haardicken mit Hilfe eines Lasers==== | |
| + | *Bestimmen Sie die Dicke von mindestens zwei Haaren verschiedener Farbe. | ||
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| + | :Ein Laserpointer (Wasserwaage mit Laser) mit Halterung, eine Dia-Halterung, Klebstreifen, Haare, ein Maßband | ||
| − | + | ;Aufbau | |
| + | Den Laser auf eine Wand ausrichten. Ein Haar senkrecht in den Diarahmen mit Klebstreifen befestigen und in den Strahlengang stellen. | ||
| + | Dann den Laser einschalten und den Strahl so justieren, dass er das Haar trifft. | ||
| − | Messen | + | ;Messen |
| + | Hier kann es sinnvoll sein die Minima des Interferenzmuster zu messen, sie sind häufig besser sichtbar. | ||
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| + | Messen Sie die nötigen Abstände so genau es geht und notieren Sie Ihre Messungen wieder mit einem von Ihnen geschätzten Fehler. | ||
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| + | ;Auswertung | ||
| + | Nach dem Babinetschen Prinzip erzeugt das Haar das Interferenzmuster eines Einfachspalts. Zur Auswertung verwendet man dementsprechend die [[Der Einfachspaltversuch|Formeln für einen Einfachspalt]]. | ||
| − | + | Die Genauigkeit Ihrer Messwerte schätzen Sie wieder wie bei der Messung der Wellenlänge ab. | |
| − | + | Vergleichen Sie ihr Ergebnis mit Literaturangaben. | |
| − | Vermessen eines Stoffgewebes | + | ====Vermessen eines Stoffgewebes==== |
Lücken und Fadenbreite. | Lücken und Fadenbreite. | ||
Version vom 27. November 2017, 15:07 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Warnhinweis!
Wellenlänge eines Lasers mit einer CD bestimmen
- Bestimmen Sie die Wellenlänge des roten (oder grünen) Lasers und schätzen Sie den Fehler ab.
- Material
- Ein Laserpointer (Wasserwaage mit Laser), eine CD mit einem Spurabstand von [math]1{,}60\,\rm \mu m[/math][1], zwei Halterungen und Standfüße, ein Maßband
- Aufbau
Die CD und den Laser auf die Halterungen montieren. Beide so positionieren, dass die "gespiegelten" Lichtstrahlen auf eine Wand fallen können.
Dann den Laser einschalten und den Strahl so justieren, dass er rechts oder links neben dem Loch der CD auftrifft. Das Interferenzmuster ist dann horizontal.
Die CD so ausrichten, dass der Lichtstrahl möglichst senkrecht auf die CD fällt. (Warum ist das wichtig?)
- Messen
Messen Sie die nötigen Abstände so genau es geht. Bedenken Sie dabei, dass der Abstand zwischen CD und Wand nicht dem Abstand zwischen CD und Maxima ist!
Notieren Sie Ihre Messungen mit einem von Ihnen geschätzten Fehler, zum Beispiel:
- [math]L=135\,\rm cm \quad (\pm \, 1{,}5\,\rm cm)[/math]
- Auswertung
Zur Auswertung verwendet man die Formeln für ein Gitter.
Zur Abschätzung der Messgenauigkeit setzen Sie Ihre maximalen oder minimalen Messwerte so ein, dass Sie einmal einen Maximalwert, einmal einen Minimalwert erhalten, zum Beispiel:
- [math]\lambda_{min}= 653\,\rm nm \quad \lambda_{max}= 664\,\rm nm \quad \Rightarrow \quad \lambda= 658{,}5 \quad (\pm \, 5{,}5\,\rm nm) [/math]
Messen von Haardicken mit Hilfe eines Lasers
- Bestimmen Sie die Dicke von mindestens zwei Haaren verschiedener Farbe.
- Material
- Ein Laserpointer (Wasserwaage mit Laser) mit Halterung, eine Dia-Halterung, Klebstreifen, Haare, ein Maßband
- Aufbau
Den Laser auf eine Wand ausrichten. Ein Haar senkrecht in den Diarahmen mit Klebstreifen befestigen und in den Strahlengang stellen.
Dann den Laser einschalten und den Strahl so justieren, dass er das Haar trifft.
- Messen
Hier kann es sinnvoll sein die Minima des Interferenzmuster zu messen, sie sind häufig besser sichtbar.
Messen Sie die nötigen Abstände so genau es geht und notieren Sie Ihre Messungen wieder mit einem von Ihnen geschätzten Fehler.
- Auswertung
Nach dem Babinetschen Prinzip erzeugt das Haar das Interferenzmuster eines Einfachspalts. Zur Auswertung verwendet man dementsprechend die Formeln für einen Einfachspalt.
Die Genauigkeit Ihrer Messwerte schätzen Sie wieder wie bei der Messung der Wellenlänge ab.
Vergleichen Sie ihr Ergebnis mit Literaturangaben.
Vermessen eines Stoffgewebes
Lücken und Fadenbreite.
Fußnoten
- ↑ Wikipedia: Vergleich optischer Datenträger. (27.11.2017)
Links
- Video: Laserpointer - Wie gefährlich sind sie wirklich? (Schweizer Fernsehen, SRF, Montag, 19. September)
- Pressemitteilung: Wenn gefährliche Strahlen ins Auge gehen - Laserpointer sind kein Spielzeug (Bundesverbande der Augenärzte, 16.1.2014)
- Gefährdungen durch Laserpointer - Empfehlung der Strahlenschutzkommission (Strahlenschutzkommission, Bonn, 20. April 2006)
- Wikipedia: Missbrauch von Laserpointern (27.22.2017)
- Präsentation: Lasersicherheitsbelehrung, Belehrung über die gefährliche Wirkung von Laserstrahlung und über die notwendigen Schutzmaßnahmen (Universität Duisburg Essen, Institut für experimentelle Physik, AG Döbele, April 2004)
