Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik (DP)
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum:


7.6.2000
Titel:


Lichtbrechung, optisches Prisma, Regenbogen


Versuchsnr.:


2
Namen


Frank Furtwängler
Gruppe:

C
DP Physik

 
Versuchsaufbauten
mit Parametern
Auf dem Weg hin zu einer Veranschaulichung des Regenbogen-Phänomens kann anhand eines Prismas Lichtbrechung durch einen Medienwechsel veranschaulicht weren (Abb.1)

Abb.1: Angestrahltes Prisma

An einer Magnettafel wird die Lichtquelle befestigt (siehe Geräte) und das Prisma von schräg unten angestrahlt. Durch die Bauart der Lichtquelle ist der Strahlenverlauf an der Tafel stets sichtbar (natürlich nicht auf Abb. 1). Das aufgeteilte Lichtspektrum kann ggf. noch zusätzlich durch einen Schirm sichtbar gemacht werden.

Analog zu Descartes Konstruktion des Lichtstrahlverlaufs in einem (idealisierten) Wassertropfen wird das Phänomen im Versuch mit einem Wasserkolben nachgestellt.


Abb.1: Descartes' Konstruktion des Strahlenverlaufs in und um einen Wassertropfen

Im Versuch sieht das dann wie in Abb. 3 aus.

Abb. 3: Versuch nach Descartes' Konstruktion

Das Licht wird aus Praxisgründen am unteren Teil des Kolbens eingestrahlt.

Geräte
  • mit Firmenangabe
  • Haftlampe (9) zu Magnettafel Optik (Phywe), Prisma, Magnettafel
  • Kolben (Schott), Schiene, Richtlampe (Spindler und Hoyer)
  • Meßgrößen keine Meßgrößen (qualitativ), höchstens eine Abschätzung des Ablenkwinkels (42 Grad)
    Resultate
    möglichst quantitative
    Der zweite Versuch repräsentiert nicht das komplette Phänomen des Regenbogen (Lichtintensitäten sind nicht stark genug um z. B. einen sekundären Bogen zu sehen und nicht zuletzt resultiert der Regenbogen natürlich aus dem Beitrag unzähliger Wassertropfen).
    Beim Justieren der Versuchsanordnung kann man sich an der "Projektion" des Regenbogens an der Wand orientieren, zur Beobachtung selbst kann man auf eine Leiter steigen und den Farbeffekt im 42-Grad-Winkel beobachten.
    Bemerkungen
    &
    Tricks
    Um starke Streuung zu vermeiden, sollte das Wasser im Kolben ausgeheizt werden, um die Gasbläschen zu entfernen.
    Literatur Tipler, Paul A.: Physics. For Scientists and Engineers (3rd ed.), New York, 1991, S. 992.