Bestimmen von Wellenlänge durch Beugung am Gitter

würmchen · Anmeldungsdatum: 23.02.2005 Beiträge: 27

Ein weiteres Problem, die Optik.
Ich soll einen Versuch machen und die Aufgabe lautet:
Bestimmung der Wellenlänge von rotem und blauem Filterlicht und Gitter.

Ich weiß nur, dass ich die Beugung und Interferenz in die Vorbetrachtungen einbeziehen soll, aber dann hört es auch schon auf.

Wie soll ich den Versuch aufbauen, was brauche ich, was berechne ich, wie berechne ich, wie messe ich?

Danke jetzt schon, das Würmchen

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Ich weiß jetzt nicht genau, was mit Filterlicht gemeint ist, aber eigentlich müsste es darum gehen, einen Lichtstrahl (einer bestimmten Frequenz) an einem Gitter zu beugen (natürlich mit bekannter Gitterkonstante) und dann durch die Lage der Maxima die Wellenlänge berechnen zu können (sind ziemlich einfache geometrische Überlegungen, müsste auch in allen Oberstufenbüchern drinstehen).

(sorry, etwas dürftig, nur die Formeln habe ich gerade nicht im Kopf Augenzwinkern

)

würmchen · Anmeldungsdatum: 23.02.2005 Beiträge: 27

leider haben wir keine Bücher dieses Jahr bekommen und das ist auh etwas hinderlich...

Woher weiß ich denn die Gitterkonstante? Finde ich die irgendwo oder muss die gegeben sein?

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

mhh die sollte schon gegeben sein, die zu berechnen ist etwas aufwendig und eigentlich nicht der Sinn der Aufgabe grübelnd

würmchen · Anmeldungsdatum: 23.02.2005 Beiträge: 27

Ich habe lediglich eins aus der 11 noch, aber das bringt mich in der Optik einfach nicht weiter -.-

Aber vielleicht frage ich am besten Morgen meinen Physiklehrer in der HOffnung, dass er gnädig mit mir ist

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Die Gitterkonstante steht normalerweise auf dem Gitter (oder an der Halterung). Theoretisch kann man es sich auch errechnen, wenn man Licht einer bekannten Wellenlänge durchschickt und die Interferenzmaxima bestimmt (also umgekehrter Weg wie Wellenlängenbestimmung, aber eines muss bekannt sein).

Hier ein kurzer Text:
http://de.wikipedia.org/wiki/Optisches_Gitter

Noch eine Anmerkung: wenn das Gitter weit genug vom Schirm entfernt ist (also der Winkel klein), kann man den Sinus durch den einfachen Winkel (im Bogenmaß) nähern:

)

würmchen · Anmeldungsdatum: 23.02.2005 Beiträge: 27

Soweit so gut.
Nur wie komme ich auf den Wert, um den Winkel ausszurechnen!?

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

War doch (Entfernung Maxima zum Nullmaxima) dividiert durch (Entfernung zum Schirm) gleich

, oder?

Rike · Anmeldungsdatum: 22.02.2005 Beiträge: 269 Wohnort: Berlin

Naemi: "Ich weiß jetzt nicht genau, was mit Filterlicht gemeint ist"

Na mit Filterlicht is doch einfach nur gemeint, dass du die zwei Filter hast rot und blau (hinter dem Spalt/Gitter in der Halterung).

Man muss einfach des Experiment machn, den Streifenabstand jeweils bei rotem und blauem Licht messen und denn die Wellenlänge berechnen.

Der Streifenabstand bei rotem Licht is ja größer als der bei blauem, weil des blaue Licht ne kleinere Wellenlänge hat. Darum tritt da au schon bei geringerer Entfernung nen Gangunterschied von einer Wellenlänge auf und die Interferenzstreifen liegen dichter beieinander.

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Ich wollte wissen, ob die Lichtquelle ein kontinuierliches oder diskretes Spektrum hat. Was Filter angeht, kenne ich mich nämlich nicht so gut aus...

würmchen · Anmeldungsdatum: 23.02.2005 Beiträge: 27

Jetzt hat es klick gemacht auch wenn es lange gedauert hat!
(ich weiß jetzt wieder was mit Maxima gemeint ist! *ich versteck mich lieber* Physik ist einfach nicht meine stärke)

Rike · Anmeldungsdatum: 22.02.2005 Beiträge: 269 Wohnort: Berlin

also, du hast ja den Abstand Schirm-Gitter = a, die Gitterkonstante g und s für den Streifenabstand den du gemessen hast.

denn berechneste einfach erstma den Gangunterschied mit:
e= Wurzel aus s^2+a^2

und denn setzte des in:
lambda= (s*g)/(e*k) wobei k=1 is, also kannstes weglassen ...

fertig Big Laugh

P.S.: sry für die komischn formeln, blick hier noch net ganz durch wie man des macht ^^

würmchen · Anmeldungsdatum: 23.02.2005 Beiträge: 27

Wenn du mit s^2 das Quadrat meinst weiß ich was gemeint ist ^^

Rike · Anmeldungsdatum: 22.02.2005 Beiträge: 269 Wohnort: Berlin

ja, mein ich Augenzwinkern

aber wie der versuch geht, weißte oder?

würmchen · Anmeldungsdatum: 23.02.2005 Beiträge: 27

Nikolas

Wenn ich normales Licht aus einer Lampe nehme und mit einen Filter davor setze, sollte eigentlich kein Muster zu sehen sein, da dieses Licht nicht kohärent ist.

würmchen · Anmeldungsdatum: 23.02.2005 Beiträge: 27

wir haben mal einen ähnlichen Versuch durchgeführt und da kamen die ganzen verschiedenen Farben an der Wand, wenn ich eine falsche Info gegeben habe, tut es mir leid...