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Projektionsapparat Fehlerrechnung / Fehlerfortpflanzung
 
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KeinExperte



Anmeldungsdatum: 16.12.2008
Beiträge: 1

Beitrag KeinExperte Verfasst am: 16. Dez 2008 19:01    Titel: Projektionsapparat Fehlerrechnung / Fehlerfortpflanzung Antworten mit Zitat

Hi @ all.

Ich bin im 3. Semester im Bereich "Internationales Wirtschaftsingenieurwesen" und musste ein 4-stündiges Praktikum absolvieren.

Mein Thema war das Projektionsapparat. Nach dem Praktikum hatte ich 2 Wochen Zeit einen Versuchsbericht zu schreiben.

Diesen habe ich abgegeben und wieder zur Überarbeitung zurückbekommen.

Ich werde erst mal die Aufgabenstellungen aufschreiben, damit ihr auch ein Bild davon bekommt, was ich überhaupt machen musste:

Aufgabe 1.

Bauen Sie aus den dem Versuch beigefügten Elementen (Lampe, Kondensor, Diapositiv, 3 verschiedene Objektivlinsen, Bildschirm, variable Blende) einen Projektionsapparat auf und bilden sie für jede der Objektivlinsen (f=50, f=100, f=150 mm) das Dia möglichst groß und verzerrungsfrei auf den Schirm ab. Dabei sollen auch jeweils zwei verschiedene Schirmabstände verwendet werden (6 Möglichkeiten).
Versuchen Sie, mithilfe der Blende die Randverzerrung (sog. kissenförmige Verzeichnung) wegzukorrigieren ohne die Vollständigkeit der Bildinformation zu beschneiden!


Aufgabe 2.

Berechnen Sie jeweils die theoretische Vergrößerung aus der Objektivbrennweite und dem Schirmabstand und vergleichen diese Werte mit den experimentellen Daten im Versuch (mm- Maßstab ist beigefügt!)
Mittels Fehlerfortpflanzungsrechnung ist der max. rel. u. absol. Fehler der Vergrößerung abzuschätzen!



Unser Aufbau sah wie folgt aus:

Lampe-Kondensor-Diapositiv-Objektivlinse-Schirm

In meinem Versuchsbericht soll (laut meinem Prof.) die Formel für die Berechnung der theoretischen Vergrößerung falsch sein.

Ich habe folgende Formel benutzt:

A=b/f

b = Abstand zwischen Diapositiv - Schirm (62cm)
f = Brennweite (50mm -> 5cm)

Also A=62cm/5cm -> 12,4

Die soll aber falsch sein. Mein Prof. hat mir diese Formel aufgeschrieben:

p'=(f' - b')/f' = 1 - (b'/f')

Aber mit dieser Formel komm ich nicht klar. Ist f' immernoch meine Brennweite und b' mein Abstand zwischen Diapositiv und Schirm?

Dann würde doch folgendes dabei rauskommen:

p' = (5 - 62) / 5 = -11,4

Ist das richtig? Was sagt mit das Minus überhaupt dann aus?


Außerdem würde ich gern wissen, ob meine Berechnung der experimentellen Vergrößerung richtig ist. Ich hab es über die Bildhöhe berechnet:

A = B/G

B = Bildhöhe meines Bildes auf dem Schirm (24,5cm)
G = Bildhöhe meines Diapositivs (2,25cm)

A= 24,5cm/2,25cm = 10,89????


Danach habe ich ein Problem beim theoretischen Abbildungsmaßstab.

Meine Formel dafür lautet:

ßth = (b/f) - 1

Mein Prof. hat zwar einen Haken dahinter gemacht, aber er hat die Formel unterstrichen und geschrieben, dass es ein Widerspruch zu meiner alten falschen Formel sei -> Berechnungs der theoretischen Vergrößerung = A = b/f

Ich verstehe nicht, was mein Prof. damit meint. Ich wollte zwar zu ihm, aber seine Sprechstunde war Montags, wo ich was wichtiges zu tun hatte. Heute hatte ein anderer Physik Prof. eine Sprechstunde, aber dieser war ausgerechnet heute bei einer Besprechung. Alles spricht igendwie gegen mich. :thumbdown:

Zu guter letzt habe ich Probleme bei der Fehlerfortpflanzung.

Bei den Ursachen von Messunsicherheiten habe ich einmal die Ableseungenauigkeit der Abstände von +-1mm angenommen und +-2mm Einschätzunterschiede beim Ablesen des Lineals. Diese habe ich dann in der folgenden Formel benutzt:

http://img141.imageshack.us/img141/2408/projekt1ht8.jpg


Delta x = Ableseungenauigkeit der Abstände +-1mm ~ 0,1cm
x = Bildhöhe des Diapositivs 2,25cm
Delta y = Einschätzunterschiede beim Ablesen des Lineals +-2mm ~ 0,2cm
y = Bildhöhe 38,5cm

Mein Prof. hat geschrieben, dass die Ableseungenauigkeit von +-1mm kein "grober" oder "großer" Fehler ist. (seine Schrift kann man wirklich schwer lesen). Wenn es also kein Fehler ist, dann kann ich es ja auch nicht in die Formel schreiben, weil mir dann Delta x fehlt. Ich komme irgendwie dann nicht weiter.


Das wars mal von meiner Seite. Ich bedanke mich bei jedem im voraus.

mfg
para
Moderator


Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
Wohnort: Dresden

Beitrag para Verfasst am: 17. Dez 2008 18:19    Titel: Antworten mit Zitat

Zunächst einmal Willkommen hier im Forum.


Bei deinen Ausführungen scheint in der Tat noch einiges an Unklarheiten zu bestehen. Aber das wird schon Struktur bekommen. ^^


Gibt es zu dem Praktikumsversuch eine (frei verfügbare) Anleitung? Zum einen könntest du dich vielleicht daran orientieren, zum anderen könnte es es unter Umständen erleichtern, einheitliche Bezeichnungen zu benutzen, und darauf Bezug zu nehmen.


KeinExperte hat Folgendes geschrieben:
In meinem Versuchsbericht soll (laut meinem Prof.) die Formel für die Berechnung der theoretischen Vergrößerung falsch sein.

Ich habe folgende Formel benutzt:

A=b/f

b = Abstand zwischen Diapositiv - Schirm (62cm)
f = Brennweite (50mm -> 5cm)

Wo kommt diese Formel her? Beziehungsweise: bist du dir sicher, dass das b hier der Abstand zwischen Gegenstand und Schirm (=Bild) ist?


KeinExperte hat Folgendes geschrieben:
p'=(f' - b')/f' = 1 - (b'/f')

Aber mit dieser Formel komm ich nicht klar. Ist f' immernoch meine Brennweite und b' mein Abstand zwischen Diapositiv und Schirm?

Ja, f' ist immernoch die Brennweite. Aber vorsicht, das b' ist nicht der Abstand von Gegenstand und Schirm.


KeinExperte hat Folgendes geschrieben:
Außerdem würde ich gern wissen, ob meine Berechnung der experimentellen Vergrößerung richtig ist. Ich hab es über die Bildhöhe berechnet:

A = B/G

B = Bildhöhe meines Bildes auf dem Schirm (24,5cm)
G = Bildhöhe meines Diapositivs (2,25cm)

A= 24,5cm/2,25cm = 10,89????

Prinzipiell ja, beim Vorzeichen weiß ich nicht, wie das gehandhabt wird. Teilweise wird für kopfstehende Bilder auch ein negativer Abbildungsmaßstab festgelegt.


KeinExperte hat Folgendes geschrieben:
Danach habe ich ein Problem beim theoretischen Abbildungsmaßstab.

Meine Formel dafür lautet:

ßth = (b/f) - 1

Mein Prof. hat zwar einen Haken dahinter gemacht, aber er hat die Formel unterstrichen und geschrieben, dass es ein Widerspruch zu meiner alten falschen Formel sei -> Berechnungs der theoretischen Vergrößerung = A = b/f

Wo ist denn der Unterschied zwischen dem was du oben Vergrößerung nennst, und dem Abbildungsmaßstab jetzt?
Die Formel für deinen theoretischen Abbildungsmaßstab jetzt, sieht doch verdächtig nach der aus, die du von deinem Professor bekommen hast, oder? (Vom Vorzeichen mal abgesehen.)


KeinExperte hat Folgendes geschrieben:

Mein Prof. hat geschrieben, dass die Ableseungenauigkeit von +-1mm kein "grober" oder "großer" Fehler ist. (seine Schrift kann man wirklich schwer lesen). Wenn es also kein Fehler ist, dann kann ich es ja auch nicht in die Formel schreiben, weil mir dann Delta x fehlt. Ich komme irgendwie dann nicht weiter.

Hast du denn geschrieben, dass es ein grober oder großer Fehler ist? Ein grober ist es definitiv nicht, das ist ein fester Begriff, um z.B. mal die Einführung zum GP an der HU Berlin zu zitieren:
http://gpr.physik.hu-berlin.de/Skripten/Einfuehrung/PDF-Datei/Einfuehrung.pdf hat Folgendes geschrieben:
Grobe Messabweichungen entstehen durch Irrtümer beim Messen oder Notieren der
Werte, Nichtbeachten von gröberen äußeren Störeinflüssen, Versagen des Messgerätes
o.ä. Hier lässt sich z.B. auch mangelnde Objektivität des Experimentators einordnen.
Erkennt man starke Abweichungen in einer Messreihe eindeutig als grobe Fehler, lassen
sich diese Messwerte bei der Auswertung vernachlässigen – aber nur dann! Grobe Abweichungen
sind bei sorgfältiger Arbeit grundsätzlich vermeidbar und werden deshalb nicht
weiter diskutiert.

Bei groben Abweichungen sollte man den Versuch also am besten noch einmal machen. Ich hoffe so schlimm war's nicht. (Und das war es wohl auch nicht, was du mit deinen +-1mm meintest. ;-))

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