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Abhängigkeit des Spaltbilds von der Wellenlänge
 
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E-one



Anmeldungsdatum: 14.11.2011
Beiträge: 4

Beitrag E-one Verfasst am: 14. Nov 2011 10:09    Titel: Abhängigkeit des Spaltbilds von der Wellenlänge Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo erstmal alle zusammen.
Ich habe in Verbindung zu einem Versuch eine frage gestellt bekommen die ich nicht so beantworten konnte das mein Prof damit zufrieden war. Es ging bei diesem Versuch um Dispersion an einem Glasprisma. Ich sollte die Brechzahl eines Prisma bei verschiedenen Wellenlängen bestimmen. Der teil ist auch wunderbar gelaufen. Nun sollte ich aber noch folgendes beantworten:
" Warum ist das Spaltbild mit Prisma für kleine Wellenlängen (z.B. 404,7nm) wesentlich breiter als für große Wellenlängen (z.B. 656,3nm)"

Nun das z.B. Blaues Licht stärker gebrochen wird als Rotes ist mir ja auch bekannt. Hab jetzt verschiedenes dazu gelesen, aber immer nur gefunden das es so ist, aber nicht genau warum... Bitte lacht jetzt nicht gar so sehr, das ist nicht gerade das Thema mit dem ich mich auskenne (leider)!
Ich danke euch schon mal für eure antworten!

Meine Ideen:
.
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 14. Nov 2011 11:24    Titel: Re: Abhängigkeit des Spaltbilds von der Wellenlänge Antworten mit Zitat

E-one hat Folgendes geschrieben:
[...] Nun sollte ich aber noch folgendes beantworten:
" Warum ist das Spaltbild mit Prisma für kleine Wellenlängen (z.B. 404,7nm) wesentlich breiter als für große Wellenlängen (z.B. 656,3nm)"
[...]

Wie sieht denn die Geometrie deines Experimentes aus?
Welche Ausmaße hat der Spalt? Wie verhalten sich Prisma und Beobachtungsschrim zueinander?
Welche spektralen Bandbreiten weisen die Lichtquellen auf?
E-one



Anmeldungsdatum: 14.11.2011
Beiträge: 4

Beitrag E-one Verfasst am: 14. Nov 2011 14:19    Titel: Re: Abhängigkeit des Spaltbilds von der Wellenlänge Antworten mit Zitat

Chillosaurus hat Folgendes geschrieben:
[...]
Wie sieht denn die Geometrie deines Experimentes aus?
Welche Ausmaße hat der Spalt? Wie verhalten sich Prisma und Beobachtungsschrim zueinander?
Welche spektralen Bandbreiten weisen die Lichtquellen auf?


Hallo, also der Versuch erfolgte mit der Methode der Minimalablenkung. Über die Größe der zusehende Linie kann ich nix genaues sagen da das Beobachtungsrohr keine Skale hatte. Der Aufbau bestand aus einem Monochromator, Prisma und Goniometer mit Beobachtungsrohr. Das verhalten welches man beobachten konnte (Im Beobachtungsrohr) war das die zu erkennende Linie bei den kleinen Wellenlängen dicker war als bei größeren Wellenlängen (Aber Warum???). Die Wellenlängen die zu Messen waren lagen im Bereich von 404,7nm bis 656,3nm. Insgesamt waren es 15 verschiedene Wellenlängen (Monochromatisch auf ca 1nm genau)
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 14. Nov 2011 14:36    Titel: Antworten mit Zitat

Ich kann hier auch nur raten, vllt. hilft es aber als Denkanregung:
- Beugung führt zu gewissen Linienbreiten -> Effekt wäre andersherum
- Wenn die Entfernungen zu allen Brechungspunkten nicht identisch sind kann es auf Grund der Dispersion zu unterschiedlich breiten Linien kommen
- Wenn Beobachtungsapperatur und gebrochenes Licht nicht ausgerichtet sind, kommt es zu unterschiedlichen Breiten auf Grund der Projektion auf die Beobachtungsebene.
- Was für eine Lichtquelle wurde verwandt, gleiche Intensitäten für die entsprechenden Wellenlängen?

Gibt es einen quantitativen Vergleich dazu?
E-one



Anmeldungsdatum: 14.11.2011
Beiträge: 4

Beitrag E-one Verfasst am: 16. Nov 2011 18:14    Titel: Hab es =) Antworten mit Zitat

Habe jetzt nach langen langen.... überlegen die richtige Lösung für das Problem gefunden. Zu mindestens hat es der Labor Ingenieur schon mal abgesegnet muss nur auch noch mein Prof. sein ok in form einer guten Note
geben.

Hier meine Lösung in kurz Form:

Der Effekt das das zu Beobachtende Spaltbild bei kleineren Wellenlängen breiter ist als das für größere Wellenlängen kommt daher, dass die Wellenlänge des Licht welches auf den Prisma trifft nicht nur exakt eine Wellenlänge hat sondern eine gewisse Bandbreite aufweist. Da die Brechzahl nicht linear mit steigender Wellenlänge abnimmt ergibt sich daraus das delta n von einem Spektrum mit kleineren Wellenlängen größer ist als delta n von einem Spektrum größerer Wellenlängen. Durch diese kleiner Brechzahldifferenz ist das zusehende Spaltbild bei größeren Wellenlängen kleiner als bei kleinen Wellenlängen.

Naja und das ganze kann man dann noch schön mit einem Diagramm mit n als Funktion von Lamda darstellen und sich je 2 eng aneinander liegende Wellenlängen nehmen und die je Differenz der beiden Brechzahlen paare bilden. So man hat dies dann eben auch noch schön mit Gleichungen und Co bewiesen.

Danke für eure Antworten =)
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 16. Nov 2011 18:19    Titel: Antworten mit Zitat

Bitte, gern geschehen.
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