© Horst Hübel Würzburg
2005 - 2014
Wellenlängenmessung auf dem Bildschirm
| Anleitung: Verwenden Sie den roten und blauen
Balken LQ auf dem Bildschirm als Lichtquelle. Führen Sie die
Versuche mit einem hochauflösenden Beugungsgitter durch; Bezugsquelle
z.B. www.astromedia.de, Tel. 0201/6349760: Liefert u.a.
Beugungsgitter (1000/mm) (Nr. 407.NDI, 4,50 Euro)
Das Beugungsgitter muss immer in einem bestimmten Abstand vom Bildschirm direkt vor die Lichtquelle LQ gehalten werden, z.B. D = 0,20 m. Seine Ebene muss parallel zum Bildschirm sein. Sie schauen durch das Gitter und registrieren den Abstand des 1. Maximums für eine bestimmte Farbe auf der Skala des Bildschirms. Nach Eichung (1 Skt. auf dem Bildschirm entsprechen x cm) berechnen Sie entsprechend der folgenden Anleitung die Wellenlänge &l.*) Schieben Sie jetzt den Bildschirm nach oben, bis Sie die Skala sehen. Bis auf die rot/blaue Lichtquelle LQ und die Skala sollte der ganze Bildschirm schwarz sein! |
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So kommt die Interferenz bei "subjektiver" Beobachtung
zustande:
Von der Lichtquelle LQ geht ein Lichtbündel aus, das bei sehr großer Entfernung D aus quasi parallelen Strahlen besteht. Am Beugungsgitter wird es in unterschiedliche Richtungen gebeugt. In manchen Richtungen ergibt sich ein solcher Gangunterschied Δs zwischen benachbarten parallelen Strahlen, dass sich alle Strahlen des Bündels verstärken (konstruktive Interferenz) . Der Beobachter sieht unter bestimmten Winkeln α farbige Bilder der Lichtquelle. Sie haben vom zentralen Maximum den Abstand Δ. .. Für die Auswertung ist das rechtwinklige Dreieck mit den Katheten D und Δ und dem Winkel α wichtig.
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Aus dem Dreieck ZMP folgt der
tan(α) und damit α.
Der Gangunterschied zweier benachbarter interferierender Strahlen ist Δs. Er wird durch den sin(α) berechnet. Für das 1. Maximum beträgt er gerade λ. Daraus erhalten Sie die Wellenlänge λ |
Gitterkonstante d = ............................... m (typisch: 1000 Striche /mm; dann ist d = 1/1000 mm = 1,0. 10-6 m. )
Abstand zwischen Gitter und Lichtquelle (Bildschirm) D = ............................ m (typisch: 20 cm)
Übertragen Sie die Daten und die Tabelle ins Heft und füllen Sie sie aus!
| Farbe | Δ in m | α | Δs in m | λ in m |
| . | . | . | . | . |
| . | . | . | . | . |
| . | . | . | . | . |
| . | . | . | . | . |
*) Bewährt hat sich eine Papprolle von Küchentüchern als Abstandshalter. Sie schirmt auch seitliches Streulicht ab, so dass der Versuch auch bei nicht allzu großer Raumhelligkeit ohne Verdunkelung durchgeführt werden kann.
Der blaue Streifen als Lichtquelle erzeugt eine blaue und zwei grüne Linien, der rote Streifen eine orangefarbene und eine rote Linie.