Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum: 2008

Titel: Optische Instrumente: Projektor




unilogo.gof
Versuchsnr.: 4

Namen: Tobias Trummer, Frieder Braun

Gruppe: A

DP Physik

 
Versuchsaufbauten
mit Parametern
 Der klassische Projektor wurde zwar weitgehend vom Beamer verdrängt, ist aber einfacher zu erklären. Mit dem Tageslichtprojektor kennen die Schüler auch ein Beispiel aus ihrem Schulalltag, dessen Strahlengang zur Prinziperklärung aber etwas kompliziert ist.


Auf einer Montageschiene werden in dieser Reihenfolge eine Lampe mit Kondensor, ein Objekthalter für
ein Dia und die Objektivlinse montiert. Die Lampe mit dem Kondensor muss so nah am Dia sein, dass
dieses vollständig ausgeleuchtet ist, aber möglichst wenig Lichtintensität daneben verlorengeht. Prinzipiell
sollte der Kehrwert des Abstandes des Dias zur Linse plus dem Kehrwert des Abstandes der Linse zum
Schirm gleich dem Kehrwert der Brennweite (das nennt man dann Brechkraft) sein. (mit a=Abstand Dia;
b=Abstand Schirm; f=Brennweite gilt 1/a + 1/b = 1/f )
Geräte
mit Firmenangabe
• Lampe (mindestens 20 Watt, besser 50 Watt oder mehr) und passendes Netzteil
• Große Sammellinse für das Objektiv mit z.B.200 mm Brennweite
• Kondensor-Sammellinse (oft schon in Lampe integriert)
• verschiedene Dias
• Schirm (den für den Tageslichtprojektor)
Durchführung
Man kann verschiedene Bilder zeigen, eventuell zuerst solche, bei denen man die Punktspiegelung nicht bemerkt und nach und nach die Schüler auf die Eigenschaften des Bildes lenken, oder man lässt die Schüler selbst probieren.
Resultate
möglichst quantitative
Der Projektor wird in der Schule nur qualitativ betrachtet, man erhält die Vergrößerung jedoch aus den
Strahlensätzen, wenn man den Lichtstrahl eines äußeren Diapunktes durch die Linsenmitte betrachtet.
Wenn man zum Beispiel zwei Meter Distanz vom Schirm zur Linse hat, errechnet sich mit der oben
genannten Formel ein Abstand Dia-Linse von a = 22.2cm. Der Strahlensatz ergibt dann eine Vergößerung
von 200cm/22.2cm = 9. Worauf in der Schule immer geachtet wird, ist die Eigenschaft des Projektors, die Bilder
einer Punktspiegelung zu unterziehen.
Bemerkungen
&
Tricks
Die normalen Laborkabel sind dauerhaft mit höchstens 2-3Ampère belastbar, eine 50W-12V Lampe sollte man eventuell mit 2 parallelen Kabeln anschließen.
Literatur