Beugung am Gitter < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:13 Sa 05.04.2008 | | Autor: | tedd |
| Aufgabe | [Dateianhang nicht öffentlich]
Ist die Entfernung vom Gitter zum Beobachtungsschirmgroß gegenüberder ausgeleuchteten
Breite des Beugungsgitters, so kann der oben skizzierte Versuchsaufbau näherungsweise
Fraunhofersche Beobachtungsart betrachtet werden. Für die Maxima erster Ordnung gilt
dann
sin [mm] \alpha =\lambda/d
[/mm]
wobei
Aufgaben:
[mm] \lambda [/mm] die Wellenlänge
d die Gitterkonstante ist.
1. Ermittlung der Wellenlängen der gut sichtbaren Linien im
Hg-Spektrum. Es sind 5 verschiedene Entfernungen des Gitters zum Beobachtungsschirm zu nehmen. |
Hi!
Ich bereite mich gerade auf diesen Praktikumsversuch vor und hoffe ihr könnt mir bei ein paar Fragen weiterhelfen.
Und zwar soll der Beleuchtungsspalt ja in der Brennebene der Linse liegen.
Wir krieg ich das hin, falls ich den Versuch selber aufbauen muss?
Muss ich dann gegebenenfalls die Linse so verschieben, dass der Spalt scharf auf dem Schirm abgebildet wird?
Wie erkenne ich die Inteferenzsmaxima?
Ist die Stelle bzw. der Bereich wo eine bestimmte Wellenlänge am Intesivsten, also am hellsten erscheint ein Interfenzmaxima?
Was sehe ich dann auf dem Schirm?
Ist es so, dass auf dem Shirm ein heller Zentralstreifen erscheinen wird der weiß erscheint mit blauen Streifen ums Zentrum und außen mit roten, da diese stärker abgelenkt werden als die blauen?
![[]](/images/popup.gif) ungefähr so wie hier?
Ich soll ja die Wellenlängen der Quecksilberdampflampe bestimmen.
Dazu messe ich zunächst den Abstand des Gitters zum Beobachtungsschirm und dann die Abstände zwischen der Maxima gleicher Ordnung und Wellenlänge.
Wie erkenne ich welcher Ordnung ein Maxima ist?
Mit [mm]arctan\left (\bruch{Abstand der Maxima gleicher Ordnungbzw.Wellenlänge}{Abstand Gitter zum Schrim}\right )=\alpha[/mm] errechne ich den Winkel mit dem die Strahlen abgelenkt werden.
Aber wo genau muss ich die Abstände messen?
Wenn ich die gegebene Formel nach [mm]\lambda[/mm] umstelle und [mm]\alpha=\bruch{a}{l}[/mm] einsetze krieg ich
[mm]\lambda=sin\left (arctan\left (\bruch{a}{l}\right )\right )[/mm]
Ein weiteres Problem was ich hab ist, dass ich nicht sehe wie man auf [mm]sin (\alpha)=\bruch{\lambda}{d}[/mm] kommt.
Wieso ist die Gegenkathete von [mm]\alpha[/mm] die Wellenlänge?
Sind eine Menge fragen... Hab mir schon eine Menge durchgelesen aber irgendwie fällt es mir schwer die Zusammenhänge zu verstehen.
Danke schonmal im vorraus für Hilfe.
Beste Grüße,
tedd
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:49 Sa 05.04.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
1. zu deinem Bild: das scheinen Newtonringe zu sein, ausserdem mit kontinuierlichem Licht gemacht. die Hg lampe hat ein Linienspektrum, d.h. die einzelnen farben sieht man in den meisten Ordnungen gut getrennt.
2. Ordnung der max: das 0te max ist notwendigerweise weiss. dann kann man von da ausgehend einfach das erste, 2te usw. Max einer Farbe deutlich als Streifen (dicker Strich) einer Farbe sehen. viel besser als auf deinem Bild. Je nach Gitterkonstante sind die Linien im ersten Max noch nicht so gut getrennt.
Du erwartest also auf deinem Schirm parallele Lichtstreifen mit deutlich getrennten Farben. Den Abstand a misst man von Mitte des 0-ten Max zu Mitte des Farbenmax.
Einstellung der Linse. Du stellst den Spalt nicht genau in die Brennweite, sondern nur beinahe, je näher an F der spalt, desto gröer die entfernung zum Schirm. die Linse oder der Schirm werden so verschoben, dass ein scharfes Bild des Spaltes entsteht. Wenn der Schirm weit genug vom Spalt bzw. Linse entfernt ist, kannst du trotzdem mit (praktisch) parallelem Licht rechnen.
Daher kommt auch die Formel [mm] sin\alpha=\lambda/d.
[/mm]
in deinem Bild ist der Abstand Gitter-Schirm relativ klein. wenn du den vergröerst, sind die Strahlen die zu dem max (oder nem anderen Punkt) gehen praktisch parallel.
Siehe dazu die Zeichnung z.Bsp.hier
das ist eh ne gute Seite, auch weiter blättern!
Ich hoff, damit ist alles beantwortet, sonst frag ruhig weiter, man hat mehr von nem Versuch wenn man gut vorbereitet ist! Und der Versuch ist schön!
Gruss leduart
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Hallo!
Noch eine Kleinigkeit: Hg straht ziemlich stark im UV-Bereich. Mit geeigneten Mitteln kann man das nachweisen, bei uns benutzt man statt des Schirms einen elektrischen Sensor. Aber man könnte den Schirm auch aus fluoreszierendem Material herstellen, und dann könnte man auch mindestens eine schöne UV-Linie sehen.
Wenns auch nicht für den Versuch wichtig ist, so hat man wenigstens etwas Spaß.
Falls du UV-aktive Substanzen suchst: Neonfarben leuchten gut, z.b. die auf den Titelblättern der Computerzeitschriften, oder z.B. das Zeug, was man auch für Uhrenzeiger verrwendet, und das im Dunkeln nachleuchtet.
An unserer Uni haben übrigens irgendwelche Studenten mal die Hg-Lampe als "Schreibtischlampe" benutzt, um das Protokoll im dunklen Raum zuende zu schreiben. Die hatten hinterher nen schönen Sonnenbrand!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:54 Di 08.04.2008 | | Autor: | tedd |
Hallo!
Wollte mich mal für eure Antworten bedanken, das ganze hat mir die Sache etwas verständlicher gemacht.
Wir haben den Versuch durchgeführt: d.h. den Abstand vom Gitter zum Schirm(bzw es war einfach nur die Wand mit einem Meßlineal dran) und den Abstand von der Linie 0ter Ordnung zu den Maxima.Das ganze mit 5 verschiedenen Abständen zwischen Schirm und Gitter.
Nächste Woche ist dann das Fachgespräch, aber ich denke das sollte kein problem sein.
Dankeschön und beste Grüße,
tedd
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![[]](http://www.itp.uni-hannover.de/~zawischa/ITP/bildchen/PA2626.JPG){kind=small}
ungefähr so wie hier?