Spektralzerlegung am Prisma: Unterschied zwischen den Versionen
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Aus dem Themengebiet der Optik müssen die SuS den Sehvorgang (Licht muss in das Auge fallen um sehen zu können) beschreiben können und das Lichtstrahlenmodell verstanden haben. Ihnen muss aus den Stunden davor der Begriff Lichtbrechung bekannt sein. Ebenfalls muss die Aufgabe einer Loch- bzw. Strichblende zum Ausblenden von Lichtbündeln bekannt sein. | |||
== Mögliche Schülerschwierigkeiten == | == Mögliche Schülerschwierigkeiten == | ||
* Um den entstandenen Regenbogen gut sehen zu können muss das Klassenzimmer abgedunkelt werden. Auch der Strahlenverlauf im Prisma ist so gut zu erkennen. Leider ist im dunklen Klassenzimmer das Prisma selbst nicht mehr zu erkennen. Es bietet sich daher an eine Handlampe zu Verfügung zu haben. | |||
* Der Strahlengang innerhalb des Prismas ist trotz abgedunkeltem Klassenraum nur sehr schwach zu erkennen. Um diesen allen SuS zeigen zu können sollte eine Kamera eingesetzt werden. | |||
* Die SuS betrachten das Experiment von der Seite während der Strahlenverlauf von oben betrachtet werden sollte. Es bietet sich daher an für das Experiment entweder die Haftoptik für die Tafel zu | |||
verwenden oder zur Demonstration eine Kamera zu verwenden, die das Experiment von oben filmt. | |||
== Schülervorstellungen, die hier relevant werden == | == Schülervorstellungen, die hier relevant werden == | ||
Die hier zentrale Schülervorstellung ist, dass Licht entweder genau eine Farbe besitzt (<q> Das Sonnenlicht ist gelb.</q>) oder gar keine Farbe besitzt. Unter dem Alltagsbegriff <q>Licht</q> als solches wird häufig etwas <q>farbloses</q>, <q>helles</q> und <q>durchsichtiges</q> beschrieben. Spricht man mit den Schülerinnen und Schülern (SuS) jedoch über Sonnenlicht so haben Sie die Vorstellung, dass dieses die Farbe <q>Gelb</q> besitzt. Denn im Kindergarten, der Grundschule und im Alltag werden Sonnenstrahlen stets gelb gemalt. Aus diesen Gründen erscheint es den SuS meist als unglaubwürdig, dass <q>durchsichtiges</q> Licht mit einem | |||
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<q>Einfärbung</q> des Lichts aus als von einem Filtervorgang. <ref>H. Schecker, T. Wilhelm, M. Hopf, R. Duit (Hrsg.) (2018). Schülervorstellungen und Physikunterricht. Ein Lehrbuch für Studium, Referendariat und Unterrichtspraxis. Berlin: Springer-Verlag GmbH. S. 107 f.</ref> | |||
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Version vom 11. September 2023, 14:08 Uhr
Mit diesem Experiment soll gezeigt werden, dass sich weißes Licht mit einem Prisma bzw. einem Gitter in seine Spektralfarben zerlegen lässt.
Theoretische Zusammenfassung
Welche physikalische Theorie steckt hinter dem Versuch. Gerne so genau wie möglich und so ausführlich wie nötig.
Didaktischer Rahmen
Fachdidaktische Zielsetzung
Mit diesem Experiment soll die Schülervorstellung, dass Licht entweder farblos ist oder genau eine Farbe besitzt, konfrontiert werden.
Nötige Vorkenntnisse
Aus dem Themengebiet der Optik müssen die SuS den Sehvorgang (Licht muss in das Auge fallen um sehen zu können) beschreiben können und das Lichtstrahlenmodell verstanden haben. Ihnen muss aus den Stunden davor der Begriff Lichtbrechung bekannt sein. Ebenfalls muss die Aufgabe einer Loch- bzw. Strichblende zum Ausblenden von Lichtbündeln bekannt sein.
Mögliche Schülerschwierigkeiten
- Um den entstandenen Regenbogen gut sehen zu können muss das Klassenzimmer abgedunkelt werden. Auch der Strahlenverlauf im Prisma ist so gut zu erkennen. Leider ist im dunklen Klassenzimmer das Prisma selbst nicht mehr zu erkennen. Es bietet sich daher an eine Handlampe zu Verfügung zu haben.
- Der Strahlengang innerhalb des Prismas ist trotz abgedunkeltem Klassenraum nur sehr schwach zu erkennen. Um diesen allen SuS zeigen zu können sollte eine Kamera eingesetzt werden.
- Die SuS betrachten das Experiment von der Seite während der Strahlenverlauf von oben betrachtet werden sollte. Es bietet sich daher an für das Experiment entweder die Haftoptik für die Tafel zu
verwenden oder zur Demonstration eine Kamera zu verwenden, die das Experiment von oben filmt.
Schülervorstellungen, die hier relevant werden
Die hier zentrale Schülervorstellung ist, dass Licht entweder genau eine Farbe besitzt ( Das Sonnenlicht ist gelb.
) oder gar keine Farbe besitzt. Unter dem Alltagsbegriff Licht
als solches wird häufig etwas farbloses
, helles
und durchsichtiges
beschrieben. Spricht man mit den Schülerinnen und Schülern (SuS) jedoch über Sonnenlicht so haben Sie die Vorstellung, dass dieses die Farbe Gelb
besitzt. Denn im Kindergarten, der Grundschule und im Alltag werden Sonnenstrahlen stets gelb gemalt. Aus diesen Gründen erscheint es den SuS meist als unglaubwürdig, dass durchsichtiges
Licht mit einem
Prisma in verschiedene Lichtfarben aufgespalten werden kann. Auch bei der Verwendung von Farbfiltern taucht dieses Problem auf. Sie SuS gehen dabei eher von einer
Einfärbung
des Lichts aus als von einem Filtervorgang. [1]
Klassenstufe | Klasse 7/8 |
---|---|
Kategorie | Optik |
Einordnung in den Bildungsplan von BW | Abschnitt 3.2.2 (12) |
Versuchsanleitung
Benötigtes Material
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
Hier sollen Diagramme, Werte und eine Fehlerabschätzung zum Experiment hin. Gegebenenfalls können hier auch Gleichungen eingebunden werden. Mathematische Ausdrücke werden durch den <math>
-Tag initiiert:
Beim Vergleich mit Literaturwerten oder ähnlichem sollte durch die Referenzumgebung <ref>
auf geeignete Quellen verwiesen werden, diese erscheinen dann auch automatisch am Seitenende.[2]
Fehlerabschätzung
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
- ↑ H. Schecker, T. Wilhelm, M. Hopf, R. Duit (Hrsg.) (2018). Schülervorstellungen und Physikunterricht. Ein Lehrbuch für Studium, Referendariat und Unterrichtspraxis. Berlin: Springer-Verlag GmbH. S. 107 f.
- ↑ Website Abteilung Physik und ihre Didaktik Abgerufen am 31.08.2021