Stundenprotokoll - Lutherschule

Thema der Stunde:
Stundenprotokoll
Fach: Physik Datum: 04.03.2010
Kurs: PH eA 11/12 Zeit: 5. & 6. Stunde
Lehrer: Herr Albert Raum: 012
Fehlende: ? Protokollantin: Daniela Krauspe
1) Versuch mit Schlitzspalten / Der Doppelspaltversuch
-Gesetze von rechtwinkligen Dreiecken
-Rechenaufgabe
2) Herr Young
1)Versuch mit Schlitzspalten / Der Doppelspaltversuch
Der Versuch mit Schlitzspalten besteht aus einer Lichtquelle (Laser), dem Doppelspalt
(siehe unteres Bild) und einem Beobachtungsschirm.
Der Doppelspalt:
Aufbau:
Die Spaltöffnungen haben eine Breite von 0,1 mm. Der Abstand der
Öffnungen untereinander beträgt 0,4 mm

Durchführung:
Anmerkungen:
-Die Wellennormalen laufen parallel, um später mit den Gesetzen der Geometrie arbeiten zu
können (siehe Gesetze von rechtwinkligen Dreiecken)
-Durch die Parallelität ist die Strecke, um die E1P länger ist als E2P, die Gegenkathete eines
rechtwinkligen Dreiecks
-Parallelen treffen sich im Unendlichen, deshalb ist ein Maßstabsbruch (rechts) in die
Zeichnung eingebracht
- (siehe Zeichnung)
Beobachtung:
Auf der Wand kann man eine Abfolge von vielen hellen und dunklen Punkten erkennen
Auswertung:
Die schwarzen Striche lassen sich mit Hilfe der Interferenz erklären, da hier destruktive
Interferenz vorliegt. Für späteres Bestimmen der Lichtwellenlänge messen wir das
Interferenzmaxima (von schwarz zu schwarz). Dieses beträgt 12 mm.
Ergebnis:
Wir haben die Interferenzerscheinung bei Licht entdeckt!

Um den Versuch weiter auswerten zu können, ist es notwendig, die Gesetze von
rechtwinkligen Dreiecken zu kennen:
Gesetze von rechtwinkligen
Dreiecken:
Die Hypotenuse ist am leichtesten zu
erkennen, da sie die längste Seite des
Dreiecks bildet und dem rechten
Winkel gegenüber liegt.
Die Ankathete ist die Seite, die sich
direkt am vorhandenen Winkel ( α )
befindet.
Die Gegenkathete liegt immer dem vorhandenen Winkel ( α ) gegenüber.
Daraus ergibt sich für den Winkel α folgendes:
Sinus: sin(α) =
Cosinus: cos(α)=
Tangens: tan(α)=
Diese Gesetze helfen uns beim Auswerten des eigentlichen Versuchs maßgeblich weiter:
Nehmen wir uns also das Dreieck vor, aus dem sich der geometrische Wegunterschied
ergibt:
Es gilt: sin α = ,
was umgeformt sin ergibt.
Betrachten wir das pinke Dreieck der oberen Zeichnung, so gilt für dieses folgendes:

tan α = und arctan = α . Mit diesen Formeln ist die Bestimmung von α möglich.
Rechenaufgabe:
g=0,4mm
l=6,9m
y=12mm (aus Abmessung der Interferenzmaxima Auswertung)
λ= ?
1.Rechnung im GTR:
Bestimmung von α:
tan -1 (12_mm/(6,9_m)) 0,0996
α 0,0996
2.Rechnung im GTR:
Bestimmung von s (also λ):
sin(0,0996 (0,4_mm)) 6,96 10 -7 m 696 10 -9 m 696 nm
Ergebnis:
Licht ist sehr kurzwellig!
2)Herr Young:
* Milverton, Somersetshire, 13. Juni 1773
† London, 10. Mai 1829
Der Augenarzt und Physiker Thomas Young studierte zuerst in London und Edinburgh, dann
in Göttingen, wo er 1796 auch promovierte, Medizin.
Bekannt ist er durch seine Dreifarbentheorie des Sehens, die heute auch als Young-
Helmholtz-Theorie bekannt ist. Basis der Theorie ist, dass alle Farben aus drei Primärfarben
gemischt werden können. Er erklärte als Erster, dass die Farbwahrnehmung Teilbereich der
Wahrnehmung des Menschen ist und die Erklärung für dieses Phänomen nicht in der
Reizphysik liegt.
Außerdem beschäftigt sich Young mit der Entzifferung ägyptischer Hieroglyphen und der
Übersetzung des Demotischen, das als Dialekt Unterägyptens zählt.