EXP:Bestimmung der Wellenlaenge mit einem Gitter
Aus Physik und ihre Didaktik Wiki
Physikalisches Ziel des Experiments. Beschreibe hier genauer z.B. welches Phänomen hier gezeigt werden soll oder was genau hier gemessen werden soll.
Didaktischer Rahmen
Fachdidaktische Zielsetzung
Auf welche prozessbezogene Kompetenz soll hier Wert gelegt werden? Beschreibe hier genauer was die SuS mit diesem Experiment lernen sollen.
Nötige Vorkenntnisse
Beschreibe hier genauer welche Vorkenntnisse ein*e SuS benötigt um das Experiment verstehen zu können. Dabei müssen auch die nötigen Vorkenntnisse aus anderen Fächern beachtet werden.
Mögliche Schülerschwierigkeiten
Beschreibe hier welche Schwierigkeiten die SuS beim Beobachten des Demonstrationsexperiments bzw. beim eigenständigen Durchführen des Experiments haben könnten. GGf. kannst du hier auch Lösungsansätze beschreiben.
Schülervorstellungen, die hier relevant werden
Gibt es in der Literatur (z.B. Schecker, Horst; Wilhelm, Thomas; Hopf, Martin; Duit Reinders (Hrsg.) (2018): Schülervorstellungen und Physikunterricht. Berlin: Springer-Verlag GmbH) bereits erforschte Schülervorstellungen, die bei diesem Experiment relevant werden könnten? Beschreibe die Schülervorstellungen mit eigenen Worten und beschreibe warum sie hier relevant sind. GGf. kannst du auch einen Lösungsansatz beschreiben.
Klassenstufe | Klasse 11/12 |
---|---|
Kategorie | Wellenoptik |
Einordnung in den Bildungsplan von BW | Kapitel, Abschnitt 3.4.5, 3.5.5 und 3.6.5 |
Quantitativ/Qualitativ | ? |
---|---|
Demo-/Schülerexperiment | ? |
Unterrichtsphase | ? |
Einzelversuch/Versuchsreihe | ? |
Versuchsanleitung
Benötigtes Material
Als Liste einfügen mit den Links zur Hardware, wenn sie sich schon im Wiki befindet. Beispiel:
- Laserdiode
- Dia mit Gittermuster
- Spiegelreflexkamera Canon EOS 77D
- Neutraldichtefilter (ND-Filter)
Versuchsaufbau
Genauere Beschreibung des Versuchsaufbaus. Hier können auch einzelne Schritte beschrieben werden. Gerne zu jedem Schritt Bilder einfügen.
- Schritt 1
- BlaBla.
- Schritt 2
- Aber bitte nicht jede einzelne angezogene Schraube beschreiben! Wenn bestimmte Größen ausgeschrieben werden wie z.B. 500 g dann kann man zwischen der Maßzahl wie hier ein halbes Leerzeichen einfügen.
Versuchsdurchführung
Beschreibe hier genauer was man zur Durchführung tun muss. Aus was muss dabei geachtet werden?
Auswertung
Der Spaltabstand wird mit , der Abstand vom 0. bis zum k. Maximum wird mit und der Abstand von der Bildebene zum Gitter wird mit bezeichnet. Für den Gangunterschied der Wellen, die sich im k-ten Maximum konstruktiv überlagern, gilt:
Über den geometrischen Zusammenhang im rechtwinkligen Dreieck ergeben sich:
Unter der Berücksichtigung der Kleinwinkelnäherung und durch Einsetzen von Gleichung (1) erhält man eine Gleichung für die Wellenlänge:
Falls die Kleinwinkelnäherung nicht mehr angewendet werden kann, kann verwendet werden, dass
Durch Gleichsetzen der Gleichungen (3) und (5) und Einsetzen der Gleichung (1) ergibt sich schließlich:
Beim Vergleich mit Literaturwerten oder ähnlichem sollte durch die Referenzumgebung <ref>
auf geeignete Quellen verwiesen werden, diese erscheinen dann auch automatisch am Seitenende.[1]
Fehlerabschätzung
Für die Fehlerabschätzung wird die Methode der Fehlerfortpflanzung verwendet, wobei für die gemessenen Größen und die Größtfehler von mm µm
Nach der Größtfehlerabschätzung <[ref>https://www3.physik.uni-stuttgart.de/studium/praktika/ap/pdf_dateien/Allgemeines/Messunsicherheiten.pdf Physikalisches Anfängerpraktikum ]</ref>
Mögliche Probleme und ihre Lösungen
Treten beim Experiment häufiger Fehler auf? Bitte beschreibe sie hier.
Sicherheitshinweise
Hier nötige Sicherheitshinweise notieren. Ggf. Betriebsanweisung verlinken.
Fotos
Am Ende des Dokuments kommt eine Galerie aller Bilder, die zu diesem Experiment unter dem Namensraum "Datei:" bereits vorhanden sind. Im Allgemeinen lohnt es sich häufig auch, bereits bestehende Texte und deren Syntax zu betrachten:
<div class="row">
<div class="large-4 large-centered columns">
<ul class="example-orbit" data-orbit>
<li>
[[Datei:Bild.png|slide 1]]
<div class="orbit-caption">
Bildbeschreibung
</div>
</li>
</ul>
</div>
</div>
Literatur
- ↑ Website Abteilung Physik und ihre Didaktik Abgerufen am 31.08.2021