Laser-Optik-Kit – Snellius
Optische Versuche für Gymnasien und Universitäten
-Reflexionsgesetz
-Brechungsgesetz
-Bestimmung der Brechzahl
im Prisma
im Halbzylinder
mit polarisiertem Licht
-Beugung am Gitter
Bestimmung von Wellenlängen
Die Versuche
Mit diesem Versuchsaufbau, der aus den zwei aufeinander aufbauenden Modulen Basic und Advanced besteht, werden die folgenden Versuchskomplexe untersucht:
- V 1 – Strahlengänge an verschiedenen optischen Materialien
- V 2 – Strahlengänge, Reflexion, Brechung und Totalreflexion
- V 3 – Strahlengänge im Prisma und Methoden zur Brechzahlbestimmung
- V 4 – Wellenlängenbestimmung mit optischen Gittern
Die transparente Goniometerplatte, das Zentralelement, bildet mit verschiedenen „special Templats“ die die einzelnen Teilversuche charakterisieren, eine Einheit. Mit diesen erfolgt die didaktische Reduktion auf das zu untersuchende Phänomen. Diese werden unter den XY-Koordinaten der Goniometerplatte angeordnet.
Die VPV erfüllen eine Dreifachfunktion, erstens ist der Versuchsaufbau darauf abgebildet und zweitens protokollieren die Versuchsdurchführenden den Versuchsablauf. Da jeder Versuchsdurchführende eine VPV erhält, wird in der dritten Stufe die didaktische Rekonstruktion des Versuches nach dem Praktikum durchgeführt. Die Einheit von Versuchsaufbau und den VPV’s ist ein didaktisches Novum.
Der in der Basic-Variante zur Verfügung stehende grüne Laser der Wellenlänge (λ = 532 nm) wird in den Varianten Advanced und Komfort mit der Wellenlänge (λ = 650 nm) ergänzt.
Mit diesem Lehrmittel werden im ersten Versuchskomplex „Lichtstrahlen treffen auf Hindernisse“ (sieben Teilversuche) das Reflexions- bzw. Transmissionsverhalten am Metall, diffusen Materialien und Dielektrika untersucht. An leicht absorbierenden Dielektrika wird erkannt, dass optische Körper zwei Grenzflächen haben und somit an jeder eine Strahlenaufspaltung erfolgt. Bei der Untersuchung an dünnen Metallen wird ebenfalls die Strahlenaufspaltung und an Farbfiltern die wellenlängenabhängige Transmission beobachtet.
Nun werden im Stoffkomplex „Strahlengänge, Brechung und Reflexion“ (sechs Teilversuche) die im Dielektrikum stattfindenden Phänomene der geometrischen Optik weiter untersucht. An der planparallelen Platte wird das Reflexions- und Brechungsgesetz, die Parallelverschiebung, die Totalreflexion und die Wirkungsweise im Lichtwellenleiter untersucht. Für Flüssigkeiten steht eine Transmissionswanne zur Verfügung. Es kann auf die medienabhängige Lichtgeschwindigkeit verwiesen werden. Die Intensitätsverhältnisse der an der planparallelen Platte entstehenden Strahlen werden aus den Brechzahlen ermitteltet. In einer schmalen planparallelen Platte wird die Mehrfachtotalreflexion, die auch in Lichtwellenleitern stattfindet, beobachtet.
Darauf aufbauend werden im dritten Stoffkomplex (sechs Versuche) Strahlengänge im Prisma untersucht und weiterhin wird die Bestimmung des Brechungsindexes in den Prismen am Winkel der geringsten Ablenkung und im Halbzylinder durch Totalreflexion ermittelt. Eine weitere Brechzahlbestimmung erfolgt mit polarisiertem Licht am äußeren und inneren Brewster-Winkel.
Im vierten Versuchskomplex steht die Beugung am Gitter mit zwei Wellenlängen auf dem Versuchsplan. Für diesen Versuch stehen bis zu drei verschiedene Gitter und ein Kreuzgitter zur Untersuchung der Beugungsordnungen und der Bestimmung von Gitterzahlen und Wellenlängen zur Verfügung.
Die Details
Versuche der Reflexion und Transmission an verschiedenen optischen Materialien mit dem Laser-Optik-Kit „Snellius“
Versuch 1
Erforschen Sie die Strahlengänge an
verschiedenen optischen Materialien und
verstehen Sie, wie Lichtstrahlen
interagieren.
Versuch 2
Dieses Lehrmittel bietet umfassende
Experimente zur Untersuchung des
Verhaltens von Lichtstrahlen an
verschiedenen Grenzflächen.
Versuch 3
Dieses Lehrmittel bietet detaillierte
Experimente und anschauliche Beispiele
zur Analyse von Lichtbrechung und
Dispersion im Prisma.
Versuch 4
Lasersicherheit
Umfang/Preise
Erforschen Sie die präzise Bestimmung von
Wellenlängen mithilfe optischer Gitter.
Dieses Lehrmittel bietet umfassende
Experimente zur Untersuchung der
Beugung von Licht.
Die Laser entsprechen der Laserklasse 2
Die Preise variieren je nach Komplexität
und Umfang des Experimentesets, sodass
für jedes Budget eine passende Lösung
dabei ist. Klicken Sie hier, um mehr über
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Dr. Peter Schaller
Adresse
Prof.-Scheibe-Straße 47
07937 Zeulenroda-Triebes