Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum: 9.2.09

Titel: Bestimmung des Spurabstandes bei einer CD/DVD




unilogo.gof
Versuchsnr.: 5

Namen: Judith Maier

Gruppe: A

DP Physik

 
Versuchsaufbauten
mit Parametern
 
Geräte
mit Firmenangabe
  •  CD oder DVD oder Schallplatte
  • beliebiger, handlicher Laser
  • Lampe
  • optisches Gitter
Durchführung
  • Man bestrahlt eine CD die in der Vertikalen etwas schräg gestellt ist, senkrecht mit einem Laser.
  • Im reflektierten Licht beobachtet man ein Spektrum aus einzelnen Lichtpunkten.
  • Man vergleicht die Beobachtung mit einem optischen Gitter
  • Es lassen sich offensichtlich die Formeln, die für das durchgehende Licht gelten, auch auf das reflektierte Licht übertragen. Es gilt also für die Maxima:

    sinα = k*λ/g

    mit α als Beobachtungswinkel des Maximums, k Ordnung des Maximums, λ Wellenlänge des Lichtes und g Gitterkonstante

Resultate
möglichst quantitative
  • Es tritt an den Spuren offensichtlich Beugung im reflektierten Licht mit anschließender Interferenz auf.
  • Sowohl im durchgehenden wie im reflektierten Licht findet man Beugungsspektren, die quantitativ übereinstimmen.
  • In der Nähe des Loches sind auf der CD einige Zusatzinformationen gespeichert. Für sie findet man einen Spurabstand von 3,2 μm. Bei einer DVD erhält man einen Spurabstand von 0,74 μm.
  • Eine CD besitzt also ca. 630 Spuren pro mm, eine DVD 1350 Spuren pro mm. Da außerdem die einzelnen Peaks in den Spuren bei einer DVD entsprechend dichter gepackt sind, kann sie erheblich mehr Informationen speichern als eine CD. Moderne CD’s fassen ca. 800 MByte, DVD’s 4,7 GByte.
Bemerkungen
&
Tricks
  • Über die Formel      tanα = z/l   lässt sich α leicht berechnen.
  • Dabei ist z der Abstand des ersten Nebenmaximums vom Hauptmaximum und l der Abstand Gitter-Schirm.
Literatur