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| [[Kategorie:In Bearbeitung]] | | [[Kategorie:Elektronik]] |
| Auf dieser Seite werden befinden sich alle Aufbauanleitungen der Versuchsreihe "Lichtdetektive" im Schülerlabor. | | Auf dieser Seite sind die zu verwendenden Materialien und Kommentare zu den Experimenten der Versuchsreihe "Elektronik" im Schülerlabor aufgelistet. |
| = Aufbauanleitung Station 1: Das Auge = | | = Materialien = |
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| Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder, A3-Blatt des Augenaufbaus) benötigt.
| | Die Materialien für alle Experimente sind in ausreichender Menge vorhanden, sodass keine Stationsarbeit nötig ist. Auf dem Versuchstisch der Schüler*innen sollten sich folgende Materialien befinden. |
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| == '''Augenmodell''' == | | == Liste aller Materialien == |
| | [[Datei:PL Elektronik Gesamtmaterial der Versuchsreihe.jpg.jpg|Beschreibung|450px|thumb|right|Gesamtmaterial der Versuchsreihe.]] |
| | * 1x Rastersteckplatte |
| | * 1x Labornetzgerät DC 0-12 V |
| | * 1x U-I-Box mit Netzteil DC 8-20 V |
| | * 2x Handmultimeter |
| | * 1x Leybold Lampenfassung |
| | * 2x Universalstecker |
| | * 2x Brückenstecker |
| | * 4x Widerstände (120 Ω, 220 Ω, 270 Ω, 390 Ω) |
| | * 1x Glühlampe 12V / 0,1 A |
| | * 1x Elektromotor mit Propeller |
| | * 8x LEDs (rot, grün, blau, gelb, kaltweiß, warmweiß, infrarot, hochinfrarot) |
| | * PC mit GeoGebra |
| | * Experimentierkabel |
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| [[Datei:Das Augenmodell.jpg|Beschreibung|150px|thumb|right|Das Augenmodell]]
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| [[Datei:PL Optik Ente auf einer quadratischen Thorlabs Base-Platte.jpg|Beschreibung|100px|thumb|right|Ente auf quadratischer Thorlabs Base-Platte]]
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| === Materialien ===
| | [[Datei:PL Elektronik Blackboxen mit Aufloesungskarten.jpg|Beschreibung|350px|thumb|right|Blackboxen mit Auflösungskarten.]] |
| | Das Zusatzexperiment "Blackbox entschlüsseln" ist ein Einzelexperiment, dessen Materialien nur einmal zur Verfügung stehen: |
| | * 3x Blackbox (B1, B2 und B3) |
| | * laminierte Auflösungskarten |
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| * 1 Figur (bevorzugt die Ente), Tischschilder
| | == Übersicht der Materialien in den Experimenten == |
| * 1 quadratische Thorlabs Base-Platte mit 10 cm-Post (siehe Bild rechts)
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| * Augenmodell (3D-Druck blauschwarz)
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| * Linse 1 mit f=100mm, Linse 2 mit f=75mm, Linse 3 mit f=150mm
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| * blaue Brille mit Linse 4 drin (f=75mm, 2 Zoll Durchmesser), grüne Brille mit Linse 5 drin (f=-100mm)
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| * eine 2 Zoll große Lens Tube, eine 1 Zoll große Lens Tube
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| * Optische Bank (1m), 4 gleiche lange Reiter zur Befestigung
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| * 2 gleich hohe Posts (bevorzugt 15cm), 1 Post der Länge 10cm für das Augenmodell
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| * 2 schwarze Tischlampen
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| * Lineal (50cm lang)
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| * schwarzes Stofftuch
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| === Versuchsaufbau === | | === Experiment 1: Kennlinie einer Glühlampe === |
| | * 1x Labornetzgerät DC 0-12 V |
| | * 2x Handmultimeter |
| | * 1x Rastersteckplatte |
| | * 1x Leybold Lampenfassung |
| | * 1x Glühlampe 12V / 0,1 A |
| | * Experimentierkabel |
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| [[Datei:Versuchsaufbau zum Aufbau des Auges.jpg|Beschreibung|400px|thumb|right|Versuchsaufbau zum Aufbau des Auges]]
| | === Experiment 2: Kennlinien verschiedener Widerstände === |
| | * 1x Rastersteckplatte |
| | * 1x U-I-Box |
| | * 1x Universalstecker |
| | * 4x Widerstände (120 Ω, 220 Ω, 270 Ω, 390 Ω) |
| | * PC mit GeoGebra |
| | * Experimentierkabel |
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| # Befestige das Auge mit dem 10cm Post und einem Reiter auf der Bank.
| | === Experiment 3: Reihenschaltung von Widerständen === |
| # Befestige die Thorlabs Base-Platte mit Post und Ente darauf mit einem Reiter auf der Bank so, dass sich die Ente in einer Ebene mit der Augenlinse befindet. Stelle den Abstand zwischen Ente und Augenlinse auf '''18,3cm''' ein.
| | * 1x Rastersteckplatte |
| # Stecke Linse 1 (f=100mm) noch nicht in das Augenmodell! Lege Linse 1, Linse 2 (f=75mm) und Linse 3 (f=150mm) neben den Versuchsaufbau.
| | * 1x U-I-Box |
| # Befestige Linse 4 mithilfe einer 2 Zoll großen Lens Tube in der Halterung der blauen Brille. Befestige Linse 5 mithilfe einer 1 Zoll großen Lens Tube in der Halterung der grünen Brille.
| | * 2x Universalstecker |
| # Schraube die grüne Brille mit Linse 4 drin (f=-100mm) und die blaue Brille mit Linse 5 drin (f=75mm, 2 Zoll) jeweils in einen 15cm langen Post und lege sie ebenfalls neben den Versuchsaufbau.
| | * 3x Widerstände (120 Ω, 270 Ω, 390 Ω) |
| # Platziere die Tischlampen so, dass sie die Ente gut beleuchten und stelle die Tischschilder geordnet neben die Bank.
| | * 1x Brückenstecker |
| # Lege das schwarze Stofftuch neben den Versuchsaufbau
| | * PC mit GeoGebra |
| # '''Hinweis an die Betreuer''': Achtet darauf, dass die Schülerinnen und Schüler beim Augenmodell den '''Abstand zwischen Ente und Augenlinse''' messen und '''nicht den Abstand zwischen den beiden Reitern der Objekte an der optischen Schiene ablesen'''! Diese stimmen nicht überein...
| | * Experimentierkabel |
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| | === Experiment 4: Parallelschaltung von Widerständen === |
| | * 1x Rastersteckplatte |
| | * 1x U-I-Box |
| | * 2x Universalstecker |
| | * 3x Widerstände (120 Ω, 270 Ω, 390 Ω) |
| | * 2x Brückenstecker |
| | * PC mit GeoGebra |
| | * Experimentierkabel |
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| | === Experiment 5: Polarität einer LED === |
| | * 1x Rastersteckplatte |
| | * 1x Labornetzgerät DC 3V |
| | * 1x Universalstecker |
| | * 1x Elektromotor mit Propeller |
| | * 1x LED rot |
| | * Experimentierkabel |
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| | === Experiment 6: LED mit Vorwiderstand === |
| | * 1x Rastersteckplatte |
| | * 1x U-I-Box |
| | * 2x Universalstecker |
| | * 1x LED rot |
| | * 1x Widerstand 220 Ω |
| | * PC mit GeoGebra |
| | * Experimentierkabel |
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| <div><ul>
| | === Experiment 7: Kennlinien verschiedener LEDs === |
| <li style="display: inline-block; vertical-align: top;"> [[Datei:Augen Linse 2.jpg|Beschreibung|200px|thumb|Linse 2]] </li>
| | * 1x Rastersteckplatte |
| <li style="display: inline-block; vertical-align: top;"> [[Datei:Augen Linse 3.jpg|Beschreibung|200px|thumb|Linse 3]] </li>
| | * 1x U-I-Box |
| <li style="display: inline-block; vertical-align: top;"> [[Datei:Grüne und blaue Brille.jpg|Beschreibung|300px|thumb|grüne Brille mit Linse 4 und blaue Brille mit Linse 5]] </li>
| | * 1x Universalstecker |
| | * 8x LEDs (rot, grün, blau, gelb, kaltweiß, warmweiß, infrarot, hochinfrarot) |
| | * PC mit GeoGebra |
| | * Experimentierkabel |
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| </ul></div>
| | === Zusatz: Blackbox entschlüsseln === |
| | * 1x Rastersteckplatte |
| | * 1x U-I-Box |
| | * 3x Blackbox (B1, B2 und B3) |
| | * PC mit GeoGebra |
| | * Experimentierkabel |
| | * laminierte Auflösungskarten |
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| == '''Augenlinse (2D)''' ==
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| | | = Kommentare zu den Experimenten = |
| === Materialien ===
| | * Bei der Spannungsmessung mit dem Multimeter muss darauf geachtet werden, dass der Modus DC eingestellt ist. |
| [[Datei:PL Optik Versuchsaufbau Strahlengang an der Augenlinse.jpg|Beschreibung|350px|thumb|right|Versuchsaufbau zum Strahlengang an der Augenlinse]]
| | * Da explizit die rote LED in einigen Experimenten verwendet wird, muss diese entsprechend gekennzeichnet werden, um sie von den anderen LEDs unterscheiden zu können. |
| | | * Die Auswertungsbögen für die Experimente 1 und 5 können vor Beginn der Versuchsreihe vorbereitend für die Schüler*innen schon ausgedruckt werden. |
| * Schwarze Laser Ray Box (von Maphy, in derselben Box wie die 5-Strahl-Lampen)
| | * Bei Experiment 6 (Teil A) wird die Kennlinie einer roten LED in Durchlass- und in Sperrrichtung aufgezeichnet. Da der in der U-I-Box verbaute Arduino aber keine negativen Spannungen ausgeben kann, müssen die Kabel an der Box vertauscht werden, um die Polung umzukehren. Zusätzlich wird der Schalter an der U-I-Box auf "negative Spannung" eingestellt. Dadurch wird ein künstlich erzeugtes Minusvorzeichen bei der Stromstärke- und Spannungsanzeige auf dem Display der U-I-Box dargestellt. Dies dient ausschließlich dazu, dass die SuS die Messwerte mit dem richtigen Vorzeichen übernehmen. |
| * A2 große, weiße magnetische Unterlage
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| * Linsen 1, 2 und 3 aus dem Set „Geometrische Optik“
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| * Din A3-Blatt „A“ aus dem Set „Geometrische Optik“
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| === Versuchsaufbau ===
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| # Stelle die Laser Ray Box so auf, dass das Ende der Lampe auf der gestrichelten Linie O<sub>1</sub> liegt. Ordne die Lampe so an, dass alle Strahlen geradlinig auf die gezeichnete Linse des laminierten Augenquerschnittblatts treffen.
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| # Lege die Linsen 1, 2 und 3 aus dem Geometrische Optik Set neben den Versuchsaufbau parat.
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| # Drücke einmal auf den on-Knopf, sodass fünf parallele Lichtstrahlen sichtbar werden.
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| = Aufbauanleitung Station 2: Die Lochkamera =
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| Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder) benötigt.
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| == Versuch 1: Beleuchteten Löwen beobachten + Gegenstände aus dem Fenster beobachten ==
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| [[Datei:Lochkamera schwarz.jpg|Beschreibung|250px|thumb|right|schwarze Lochkamera aus Pappe]]
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| [[Datei:Lochkamera Holz.jpg|Beschreibung|250px|thumb|right|beige Lochkamera aus Holz]]
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| [[Datei:PL Optik Versuchsaufbau Lochkamera Löwe.jpg|Beschreibung|250px|thumb|right|Versuchsaufbau Lochkamera mit beleuchtetem Löwen]]
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| === Materialien ===
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| * Lochkamera aus Holz (beige)
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| * Lochkamera aus Pappe (schwarz)
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| * Schleich-Löwen als Gegenstand
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| * Podest für den Löwen
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| * schwarzes Stofftuch
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| * Meterstab
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| * 2 schwarze, sehr helle Taschenlampen
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| * 2 Stativfüße, 2 Stativstangen (50cm Länge), 2 Doppelkreuzmuffen, 2 Stativklemmen
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| === Versuchsaufbau ===
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| # Stelle den Löwen auf das hochgefahrene Podest.
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| # Baue zwei Stative bestehend aus Stativfüßen, Stativstangen, Doppelkreuzmuffen und Stativklemmen auf.
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| # Befestige die Taschenlampen in den Stativklemmen so, dass sie den Löwen schräg oberhalb von vorne beleuchten (siehe Foto: Versuchsaufbau Lochkamera mit beleuchtetem Löwen).
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| # Lege die beiden Lochkameras, das schwarze Stofftuch und den Meterstab neben das Podest.
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| == Versuch 2: einen Baum beobachten (draußen) ==
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| zusätzlich zu den Materialien des ersten Versuchsteils werden benötigt:
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| === Materialien ===
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| * ein Maßband | |
| * ein Meterstab
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| * ein Stück Kreide
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| * ein Taschenrechner
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| === Versuchsaufbau ===
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| # Lege die zusätzlichen Materialien neben den Versuchsaufbau mit dem beleuchteten Löwen hin.
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| Ansonsten muss für diesen Versuch nichts weiter aufgebaut werden.
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| '''Anweisung an die SuS:''' Falls das Wetter zu schlecht ist, werden die SuS die Betreuer fragen, was sie stattdessen tun sollen.
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| In diesem Fall sollen die SuS dennoch den Baum beobachten. Optimalerweise sollen sie den Baum vom blauen Schild des 57er-Gebäudes beobachten, da der Ort überdacht ist. Die Messung der Gegenstandsweite vom Baum zum blauen Schild fällt für die SuS weg. Dieser Wert wird dann von den Betreuern vorgegeben:
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| Gegenstandsweite vom Baum zum blauen Schild des 57er-Gebäudes: g=23,6 m
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| = Aufbauanleitung Station 4: Linsenformen =
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| Es werden die zwei laminierten Stationsschilder sowie die zwei Blätter mit den Blumenmustern benötigt.
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| == Versuch 1: Sammellinsen und Streulinsen ==
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| [[Datei:PL Optik Versuchsaufbau Strahlengang Sammellinse + Streulinse.jpg|Beschreibung|250px|thumb|right|Versuchsaufbau Strahlengang an Sammellinse und Streulinse]]
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| === Materialien ===
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| * schwarze 5-Strahl-Lampe (Lampe Nummer 1)
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| * Streulinse aus dem Set "Ray Optics Demonstration Set plus" (Optik-Schrank) | |
| * Sammellinse aus dem Set "Ray Optics Demonstration Set plus" (Optik-Schrank)
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| * A2-große, magnetische Unterlage
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| === Versuchsaufbau ===
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| # Lege die magnetische Unterlage unter die Materialien. Platziere die Sammellinse und die Streulinse so, dass sie nicht im Lichtweg der 5-Strahl-Lampe liegen.
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| # Schalte die 5-Strahl-Lampe ein und stelle den Schieberegler ein.
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| '''Hinweis:''' Achte darauf, dass die 5-Strahl-Lampe vom Beobachter aus
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| nach rechts leuchtet, damit der Aufbau mit den gedruckten Strahlengängen übereinstimmt!
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| == Versuch 2: Zusammengesetzte Linsen bauen ==
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| [[Datei:PL Optik Versuchsaufbau Zusammengesetzte Linsen bauen.jpg|Beschreibung|250px|thumb|right|Versuchsaufbau Zusammengesetzte Linsen bauen]]
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| === Materialien ===
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| Für diesen Versuch werden die Materialien aus Versuch 1 weiter verwendet. Zusätzlich werden benötigt:
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| * bikonvexe Linse, zwei plankonvexe Linsen, bikonkave Linse, zwei plankonkave Linsen; jeweils aus dem Set "Ray Optics Demonstration Set plus" (siehe Bild rechts; zu finden im Optik-Schrank)
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| === Aufbau ===
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| # Lege die sechs Linsen neben den Aufbau mit der 5-Strahl-Lampe (siehe Bild rechts).
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| == Versuch 3: Linsen aus Luft, Wasser und Öl==
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| [[Datei:PL Optik Versuchsaufbau Linsen aus Luft, Wasser, Öl.jpg|Beschreibung|250px|thumb|right|Versuchsaufbau Linsen aus Luft, Wasser und Öl]]
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| === Materialien ===
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| * Blatt mit dem Blumenmuster
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| * eine Plastiklinse
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| * eine Plastiklinse gefüllt mit Wasser
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| * eine Plastiklinse gefüllt mit Luft
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| * ein Lineal oder Geodreieck
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| * ein Becherglas oder anderer Glasbehälter gefüllt mit Wasser
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| === Versuchsaufbau ===
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| # Lege die drei Plastiklinsen (eine leere, eine mit Wasser gefüllte, eine mit Öl gefüllte) neben das Blumenmuster bereit, wie auf dem rechten Bild zu sehen.
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| # Fülle das Becherglas bzw. den Glasbehälter ca. zur Hälfte mit Wasser auf, so dass man ohne Probleme die Linsen in das Wasser halten kann.
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| == Versuch 4: Unterschiedliche Formen von Glaslinsen ==
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| [[Datei:PL Optik Versuchsaufbau Strahlengänge des Lichts nachlegen.jpg|Beschreibung|250px|thumb|right|Versuchsaufbau Unterschiedliche Formen von Glaslinsen: Strahlengänge nachlegen]]
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| === Materialien ===
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| Für diesen Versuch werden die Materialien aus Versuch 1 weiter verwendet. Zusätzlich werden benötigt:
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| * kleine Glasformen (zu finden im Lichtdetektive Schrank im Set mit Aufschrift "Glasformen klein")
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| * laminierte Blätter 2-A bis 2-F (zu finden im Lichtdetektive Schrank im Set mit Aufschrift "Glaskörper")
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| * 2 magnetische Plättchen aus der Box mit den 5-Strahl-Lampen
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| * weißes Blatt Papier
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| === Aufbau ===
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| # Lege die kleinen Glasformen und die laminierten Blätter 2-A bis 2-F neben den Aufbau mit der 5-Strahl-Lampe (siehe Bild rechts).
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| '''Hinweis:''' Falls der Versuch zweimal aufgebaut werden soll, können zusätzlich die laminierten Blätter 1-A bis 1-F und die Glasformen aus dem Set "Glaskörper" verwendet werden.
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| = Aufbauanleitung Station 5: Brennweitenbestimmung bei Linsen =
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| Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder) benötigt.
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| In allen drei Versuchsteilen wird dieselbe Linse mit f=200 mm und Aufschrift "Station 5 Bestimmung von f" verwendet.
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| == Versuch 1: Parallellichtmethode ==
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| [[Datei:PL Optik Brennweite bestimmen mit Parallellichtmethode.jpg|Beschreibung|225px|thumb|right|Versuchsaufbau Parallellichtmethode]]
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| === Materialien ===
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| * Linse mit Brennweite f=200 mm, mit der Aufschrift: "Station 5 Bestimmung von f" (Optik-Schrank)
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| * ein weißes DIN A4-Papier (Druckerraum)
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| * Lineal oder Meterstab (vorzugsweise 1 m lang)
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| === Versuchsaufbau ===
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| Lege die Linse mit Post, das weiße Blatt Papier und das Lineal nebeneinander auf den Tisch.
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| == Versuch 2: Abbildungsmethode ==
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| [[Datei:PL Optik Versuchsaufbau Abbildungsmethode.jpg|Beschreibung|450px|thumb|right|Versuchsaufbau Abbildungsmethode]]
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| === Materialien ===
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| Es wird weiterhin die Linse mit f=200 mm und das Lineal (1 m-Länge) verwendet. Außerdem wird benötigt:
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| * schwarze optische Bank mit 1 m-Länge und beschrifteter Skala!
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| * 3 Reiter, davon zwei kurze und einen langen
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| * Schirm
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| * Zebra als Objekt
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| * Objekttisch
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| * eine schwarze, sehr helle Taschenlampe
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| * ein Stativ, bestehend aus Stativfuß, Stativstange (50 cm), Doppelkreuzmuffe und Stativklemme
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| * Taschenrechner
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| === Versuchsaufbau ===
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| # Befestige den Objekttisch mit einem kurzen Reiter auf der optischen Bank und platziere ihn am linken Ende der Bank.
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| # Befestige den Schirm mit einem kurzen Reiter auf der optischen Bank und platziere ihn am rechten Ende der optischen Bank.
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| # Stelle das Zebra mittig auf den Objekttisch. '''Platziere das Zebra so, dass es nach rechts hin nicht über die Mitte des Objekttisches herausragt!'''
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| # Platziere den hohen Reiter in der Mitte der optischen Bank. Setze die Linse nicht ein, sie wird zuerst für Versuchsteil 1 benötigt!
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| # Baue das Stativ aus Stativfuß, Stativstange, Doppelkreuzmuffe und Stativklemme zusammen.
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| # Spanne die Taschenlampe so in die Stativklemme ein, so dass sie das Zebra von schräg oberhalb beleuchtet (siehe Bild Versuchsaufbau Abbildungsmethode). Es sollte die ganze Vorderseite des Zebras beleuchtet werden.
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| # Lege die Linse mit f=200 mm, das Lineal (1 m-Länge) und den Taschenrechner neben den Versuchsaufbau bereit.
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| '''Hinweis:''' Baue den Versuch immer so auf, dass die optische Bank parallel zu den Fenstern steht, niemals senkrecht zu den Fenstern! Ansonsten sieht man zu viel einfallendes, störendes Licht von draußen auf dem Schirm.
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| == Versuch 3: Bessel-Verfahren ==
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| Es wird derselbe Versuchsaufbau aus Versuch 2 weiter verwendet. Deshalb ist kein weiteres Material und kein weiterer Versuchsaufbau nötig!
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| = Station 7: Die additive Farbmischung =
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| Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder) benötigt.
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| == Versuch 1: Einen Regenbogen erzeugen==
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| === Materialien ===
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| * optische Bank (75 cm- oder 1 m-Länge)
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| * 4 hohe Reiter
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| * Stativklemme
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| * schwarze, sehr helle Taschenlampe
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| * Spalt
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| * Linse mit f=150 mm
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| * drehbares Glasprisma mit Postbefestigung
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| * weißes A4-Blatt Papier
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| === Versuchsaufbau ===
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| [[Datei:PL Optik Versuchsaufbau sichtbares Licht Spektrum.png|Beschreibung|350px|thumb|right|Versuch Einen Regenbogen erzeugen]]
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| # Klemme die Taschenlampe mit der Stativklemme auf den linken Reiter ein.
| |
| # Rechts daneben kommt der Spalt in den Reiter, daneben die Linse und nach ganz rechts das Glasprisma (siehe Versuchsaufbau rechts).
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| # Achte darauf, dass der Abstand zwischen Spalt und Linse (f=150 mm) ungefähr der Brennweite der Linse entspricht, d.h. '''ca. 15 cm'''! Der Abstand zwischen Linse und Prisma ist nicht entscheidend.
| |
| # Justiere das Prisma so, dass der spaltgroße Lichtstrahl gerade auf eine Kante des Prismas trifft.
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| # Überprüfe mit dem weißen Blatt Papier, ob das Lichtspektrum sichtbar wird. Falls nicht, justiere das Prisma leicht in eine Richtung und versuche, das Spektrum sichtbar zu machen.
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| '''Hinweis:''' Achte beim Aufbau dieses Versuchs am Stationstisch darauf, wo genau der Regenbogen (das Spektrum) sichtbar wird. Achte darauf, dass niemand von den SuS geblendet wird und dass der Regenbogen nicht dort entsteht, wo eine andere Station aufgebaut ist!
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| == Versuch 2: Wie ein Computermonitor die Farben mischt ==
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| [[Datei:PL Optik Computermonitor Farbstreifen.png|Beschreibung|200px|thumb|right|Versuch Einen Regenbogen erzeugen]]
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| === Materialien ===
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| * Computermonitor mit Farbstreifen | |
| * Lupe mit 15-facher Vergrößerung (am Computermonitor befestigt)
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| === Versuchsaufbau ===
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| * Schalte den Computermonitor ein. Es sollten mehrere Farbstreifen sichtbar werden (siehe Computermonitor im Bild rechts).
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| * Vergewissere dich, dass die Lupe mit 15-facher Vergrößerung vor dem Monitor auf dem Tisch liegt oder direkt am Bildschirm eingespannt ist. | |
| | |
| == Versuch 3: Mischen von farbigem Licht ==
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| === Materialien ===
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| * 3 LED-Farbstrahler (Box: Drei-Strahl-Lampen)
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| * weißes A4-Blatt Papier
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| * Playmobil-Figur (Box: Playmobil Tierhof)
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| === Versuchsaufbau ===
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| | |
| * Lege die 3 LED-Farbstrahler neben die Playmobil-Figur und das A4-Blatt Papier auf den Stationstisch.
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| | |
| = Station 10: Das räumliche Sehen =
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| Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder, 3x Rot-Cyan-Bilder) benötigt.
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| == Versuch 1: Der springende Daumen ==
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| [[Datei:PL Optik Springender Daumen.jpg|Beschreibung|200px|thumb|right|Versuch Springender Daumen]]
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| | |
| === Materialien ===
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| * eine Blume im Blumentopf (z.B. die Blume im Bild rechts)
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| | |
| === Versuchsaufbau ===
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| | |
| * Stelle die Blume im Blumentopf auf den Stationstisch.
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| == Versuch 2: Ein Loch in der Hand ==
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| [[Datei:PL Optik Versuch Ein Loch in der Hand.png|Beschreibung|200px|thumb|right|Versuch Ein Loch in der Hand]]
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| === Materialien ===
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| | |
| * Ein weißes Blatt Papier (aus dem Druckerraum)
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| | |
| === Versuchsaufbau ===
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| * Lege das weiße Blatt Papier auf den Stationstisch.
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| | |
| == Versuch 3: Rot-Cyan-Brille ==
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| [[Datei:PL Optik Rot Cyan Brille.png|Beschreibung|200px|thumb|right|Rot-Cyan-Brille]]
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| | |
| === Materialien ===
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| * Box mit der Aufschrift „3D-Brillen (Rot-Cyan, Rot-Grün)"
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| | |
| === Versuchsaufbau ===
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| | |
| * Lege die Box mit den 3D-Brillen auf den Stationstisch.
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| | |
| == Versuch 4: 3D-Bilder selbst erstellen ==
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| === Materialien ===
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| * Box mit der Aufschrift „Playmobil Tierhof"
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| * wenn möglich: ein zweites iPad (nicht das iPad, welches die SuS sowieso für diese Station verwenden)
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| === Versuchsaufbau ===
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| * Lege die Box mit dem Playmobil Tierhof auf den Stationstisch.
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| = Station 11: Anwendungen von Glaslinsen =
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| Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder) benötigt.
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| Diese Station funktioniert nur, wenn alle angegebenen Abstände und Größen exakt eingehalten werden!
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| == Das Mikroskop ==
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| === Materialien ===
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| * Lichtbrett mit Stecker
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| * 50 cm-Lineal, 1-Meter Stab
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| * mindestens 12 Objektträger
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| * ein grünes Blatt
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| * Taschenrechner
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| für das große Mikroskop wird benötigt:
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| * ein großes Stativ bestehend aus: Stativstange (1 m-lang), Tischklemme, zwei Universalklemmen
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| * zwei 10 cm-Posts mit zwei M4-Schrauben
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| * zwei große Linsenhalterungen für 2 Zoll-Linsen
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| * zwei Linsen mit Brennweite f=75 mm (2 Zoll groß, jeweils 2 cm dick)
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| * die folgenden Lens Tubes: 3 × sehr lang (7,7 cm Länge), 2 × lang (5,1 cm Länge), 2 × kurz (1,3 cm Länge), 1 × sehr kurz (0,8 cm Länge)
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| [[Datei:PL Optik Objektträger.png|Beschreibung|250px|thumb|right|Ausschnitt eines Blatts zwischen Objektträgern]]
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| für das kleine Mikroskop wird benötigt:
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| * ein kleines Stativ bestehend aus: Stativstange (0,5 m-lang), Tischklemme, zwei Universalklemmen
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| * zwei 10 cm-Posts mit zwei M4-Schrauben
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| * zwei Linsenhalterungen für 1 Zoll-Linsen
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| * eine Linse mit Brennweite f=30 mm (1 Zoll groß, 1,3 cm dick), eine Linse mit Brennweite f=25 mm (1 Zoll groß, 1 cm dick)
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| * die folgenden Lens Tubes: 1 × sehr lang (7,7 cm Länge), 2 × lang (5,1 cm Länge), 1 × mittellang (2,6 cm Länge)
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| === Versuchsaufbau ===
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| [[Datei:PL Optik Großes Mikroskop.png|Beschreibung|105px|thumb|right|Großes Mikroskop]]
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| * Lege das Lichtbrett auf einen Tisch und schließe es an den Strom an.
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| * Gehe nach draußen und sammle ein grünes Blatt.
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| * Lege das Blatt auf 8 gestapelte Objektträger und lege einen 9. Objektträger über das Blatt (siehe Bild rechts).
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| * Lege die Objektträger mit Blatt darin, die übrigen Objektträger, das Lineal und den Taschenrechner neben das Lichtbrett.
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| '''Hinweis:''' Falls die SuS kein Handy haben und/oder den Mikroskop-Versuch mit ihrem Handy nicht schaffen, können die Betreuer den SuS sagen, dass der Mikroskop-Versuch auch mit einem Tablet durchgeführt werden kann!
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| '''Großes Mikroskop:'''
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| * Baue das Stativ aus Tischklemme, Stativstange und den zwei Universalklemmen zusammen.
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| * Befestige die beiden Posts in den offenen Enden der Universalklemmen.
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| * Schraube die beiden Linsenhalterungen jeweils an einen Post fest.
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| * Befestige die Linsen (zweimal f=75 mm) so in den Linsenhalterungen, dass sie zueinander zeigen (die untere Linse auf die Linsenhalterung, die obere Linse unter die Linsenhalterung).
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| * Stelle den Abstand zwischen unterer Linsenhalterung und Lichtbrett auf '''8,2 cm''' ein. Alternativ: Stelle den Abstand zwischen Linsenmittelpunkt der unteren Linse und Lichtbrett auf '''10,2 cm''' ein (siehe Bild rechts)!
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| * Stelle den Abstand zwischen den Linsenmittelpunkten auf '''39,2 cm''' ein (siehe Bild rechts).
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| * Schraube alle benötigten Lens Tubes zu einer Röhre zusammen und schraube sie an das Ende der unteren Linse fest.
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| * Verändere die Position der oberen Linse mit Post so, dass die obere Linse direkt an das Ende der Lens Tubes andockt, also kein Licht von außen in die Röhre gelangt.
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| [[Datei:PL Optik Kleines Mikroskop.png|Beschreibung|120px|thumb|right|Kleines Mikroskop]]
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| * Führe einen Test mit dem Blatt durch und schaue, ob ein scharfes Bild entsteht.
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| '''Kleines Mikroskop:'''
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| Der Versuchsaufbau funktioniert analog wie beim großen Mikroskop. Beachte, dass die passenden Materialien für das kleine Mikroskop verwendet werden (50 cm-Stativstange, eine Linse mit f=25 mm (1 Zoll), eine Linse mit f=30 mm (1 Zoll), zwei Linsenhalterungen für 1 Zoll-Linsen, Lens Tubes (1 × sehr groß, 2 × groß, 1 × mittelgroß)).
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| * Baue die Linse mit f=25 mm als untere Linse und die Linse mit f=30 mm als obere Linse ein.
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| * Folgende Abstände müssen eingehalten werden (siehe Bild rechts):
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| Abstand Lichtbrett - untere Linsenhalterung: '''2,7 cm''' (bzw. Abstand Lichtbrett - Mitte der unteren Linse: '''4,2 cm''')
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| Abstand Mitte untere Linse - Mitte obere Linse: '''21,8 cm'''
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| == Das Fernrohr ==
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| === Materialien ===
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| Astronomisches Fernrohr:
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| * Linse mit f=500 mm (1 Zoll, 0,8 cm Dicke)
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| * Linse mit f=50 mm (1 Zoll, 1,5 cm Dicke)
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| * Lens Tubes: 3 × sehr lang (7,7 cm Länge), 1 × lang (5,1 cm Länge), 9 × mittellang (2,6 cm Länge), 0 × kurz (1,3 cm Länge), 2 × sehr kurz (0,8 cm Länge)
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| Galilei-Fernrohr:
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| * Linse mit f=500 mm (1 Zoll, 0,8 cm Dicke)
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| * konkave Linse mit f=-50 mm (1 Zoll, 1,35 cm Dicke)
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| * Lens Tubes: 2 × sehr lang (7,7 cm Länge), 4 × lang (5,1 cm Länge), 2 × mittellang (2,6 cm Länge), 2 × kurz (1,3 cm Länge), 0 × sehr kurz (0,8 cm Länge)
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| === Versuchsaufbau ===
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| [[Datei:PL Optik Fernrohre.png|Beschreibung|350px|thumb|right|Astronomisches Fernrohr und Galilei-Fernrohr]]
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| '''Astronomisches Fernrohr:'''
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| * Schraube alle benötigten Lens Tubes zu einer Röhre zusammen.
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| * Schraube jeweils eine Linse an ein Ende der Röhre.
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| * Der Abstand zwischen den beiden Linsenmitten sollte im Optimalfall bei genau '''55 cm''' liegen, mit diesem Aufbau liegt er bei '''54,8 cm''' (siehe Bild rechts).
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| * Teste das Fernrohr aus, indem du beobachtest, ob ein weit entfernter Gegenstand scharf abgebildet wird.
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| '''Galilei-Fernrohr:'''
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| * Schraube alle benötigten Lens Tubes zu einer Röhre zusammen.
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| * Schraube jeweils eine Linse an ein Ende der Röhre.
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| * Der Abstand zwischen den beiden Linsenmitten sollte im Optimalfall bei genau '''45 cm''' liegen, mit diesem Aufbau liegt er bei '''44,9 cm''' (siehe Bild rechts).
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| * Teste das Fernrohr aus, indem du beobachtest, ob ein weit entfernter Gegenstand scharf abgebildet wird.
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