3B Scientific Optical Bench U, 1200 mm - Manual (Page 3)

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•
Ein Wölbspiegel wirkt divergierend.
Versuch 5: Snellius’sches Brechungsgesetz
5.1 Geräte:
•
Optische Bank U17150
•
Experimentierleuchte U17140
•
Objekthalter auf Stiel U17000
•
Einfachspalt aus U17040
•
Sammellinse f = +150 mm U17108
•
Optische Scheibe U17128
•
Halbkreiskörper aus U17128
•
3 Reiter 75 mm U17160
•
1 Reiter 30 mm U17161
•
Stromversorgung Steckernetzgerät U13900
5.2 Aufbau
•
Experimentierleuchte horizontal auf Position 10 cm
platzieren.
•
Objekthalter mit Einfachspalt horizontal auf Posi-
tion 20 cm.
•
Sammellinse auf Position 25 cm.
•
Optische Scheibe mit Halbkreiskörper auf kleinem
Reiter auf 40 cm.
5.3 Durchführung
•
Halbkreiskörper so auf der Optischen Scheibe auf
der 90°-90°-Linie befestigen, dass die plane Seite
zur Lichtquelle weist.
•
Höhe der Scheibe so einstellen, dass der einfallen-
de Lichtstrahl auf der 0°-Linie verläuft und genau
die Mitte des Halbkreiskörpers trifft. Der Lichtstrahl
verläuft dann ungebrochen auf der 0°-Linie.
•
Durch Drehen der Scheibe wird der Lichtstrahl zum
Einfallslot hin gebrochen.
•
Die Scheibe nun um 180° drehen, so dass die ge-
wölbte Scheibe zur Lichtquelle zeigt. Der Lichtstrahl
wird nun vom Ausfallslot weg gebrochen.
•
Beim Übergang eines Lichtstrahls von einem Medi-
um mit dem Brechungsindex n
1
in ein anderes
Medium mit dem Brechungsindex n
2
wird seine
Richtungsänderung durch das Snellius’sche Bre-
chungsgesetz bestimmt:
sin
α
/ sin ß = konstant oder sin
α
/ sin ß = n
2
/ n
1
α
ist der Einfallswinkel in Medium n
1
und ß ist der
Brechungswinkel im Medium n
2
.
•
Je größer der Einfallswinkel desto größer der Bre-
chungswinkel. Wenn n
1
< n
2
ist, existiert ein kriti-
scher Winkel
α
. Der gebrochene Strahl liegt dann
an der Grenzfläche zwischen zwei Medien. Ist der
Einfallswinkel größer als der kritische Winkel, dann
gibt es keine Brechung mehr und das ganze Licht
wird reflektiert. In diesem Fall spricht man von
Totalreflexion.
Versuch 6: Brechung an einer planparallelen
Platte
6.1 Geräte:
•
Optische Bank U17150
•
Experimentierleuchte U17140
•
Objekthalter auf Stiel U17000
•
Einfachspalt aus U17040
•
Sammellinse f = +150 mm U17108
•
Optische Scheibe U17128
•
Trapezkörper aus U17128
•
3 Reiter 75 mm U17160
•
1 Reiter 30 mm U17161
•
Stromversorgung Steckernetzgerät U13900
6.2 Aufbau
•
Experimentierleuchte horizontal auf Position 5 cm
platzieren.
•
Objekthalter mit Einfachspalt horizontal auf Posi-
tion 20 cm.
•
Sammellinse auf Position 25 cm.
•
Optische Scheibe mit Trapezkörper auf kleinem
Reiter auf 40 cm.
6.3 Durchführung
•
Trapezkörper auf der Optischen Scheibe auf der
90°-90°-Linie befestigen, so dass die lange Seite zur
Lichtquelle weist. Der mittlere Teil des Trapezkör-
pers wirkt wie eine planparalelle Platte.
•
Höhe der Scheibe so einstellen, dass der einfallen-
de Lichtstrahl auf der 0°-Linie verläuft und nicht
durch den Trapezkörper gebrochen wird.
•
Scheibe drehen, so dass der Strahl gebrochen wird.
•
Die Richtung des Strahls wird dabei nicht verän-
dert.