Mikrowellen-Set: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 2. August 2022, 13:04 Uhr

Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge von ca. 1 mm - 30 cm. Mithilfe der Materialien im Mikrowellen-Set lassen sich Mikrowellen erzeugen und empfangen. Mit den Geräten sind eine Vielzahl an Experimenten im Bereich der Wellenoptik, sowohl qualitative als auch quantivative Experimente, möglich.

Materialien

Sender (Frequenz: 10,5 GHz, Wellenlänge: 2,85 cm)
Empfänger (wählbare Abstände: 0 bis 1,5 m)
Lautsprecher (Leistung 1 W)
Gelenkbank mit zwei Armen (650 mm und 480 mm Länge), mit Plattenhalter und Winkelträger
4 Platten, Maße je 155 $\times$ 155 mm: Reflektorplatte, Polarisationsgitter (11 Spalten von je 3 mm Breite), Doppelspaltplatte (Spaltweite je 35 mm), Spaltplatte (Spaltweite 50 mm)
Prisma (125 $\times$ 125 $\times$ 50 mm)
Polystyrolkörper (200 $\times$ 200 $\times$ 20 mm)
Wassertank (für Wellenabsorptionsversuche)
Winkelmesser mit 1°-Graduierung
Netzteil: 12 VDC für 110...240 V
alle erforderlichen Kabel

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

Mikrowellensender und -empfänger auf der Gelenkbank befestigen (Die Gelenkbank ist hier eine gerade Linie). Befestige Sender und Empfänger so, dass sie waagerecht stehen.
Schließe Sender und Empfänger an das Netzteil an. Schalte den Ton ein und stelle die Verstärkung (amplification) mittig ein. Durch Verändern des Verstärkungsreglers kann man einstellen, an welcher Stelle der lauteste Ton erscheint.

Funktionsweise

Mithilfe des Mikrowellen-Sets können verschiedene Versuche zu Themengebieten der Optik: Absorption, Reflexion, Brechung, Totalreflexion von Mikrowellen sowie Polarisation von Mikrowellen und Beugung von Mikrowellen durchgeführt werden.

Experimente

Funktionsprüfung
Übertragung und Absorption von Mikrowellen durch Polystyrol-Körper
Übertragung und Absorption von Mikrowellen durch Wasser
Übertragung und Absorption von Mikrowellen durch den menschlichen Körper
Übertragung und Absorption von Mikrowellen durch einen Metallkörper
Die Reflexion der Mikrowellen
Mikrowellenbrechung
Totalreflexion der Mikrowellen
Mikrowellen-Polarisation
Polarisationsebene für Mikrowellen
Beugung von Mikrowellen durch einen Schlitz
Beugung von Mikrowellen durch zwei Schlitze (Young-Experiment)

Alle genannten Experimente werden in der Bedienungsanleitung des Herstellers beschrieben und erklärt.

Mikrowellensender

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Moderne Physik: 1e
Hersteller	PhyWe
Stromversorgung des Empfängers	12 V, 1.5 A DC
wählbarer Abstand	0 - 1,5 m²

Betriebsanweisungen

es sollte ein leiser Raum gewählt werden, ansonsten kann der Ton nicht genau gehört werden.
durch eine stehende Welle zwischen Sender und Empfänger können Störeinflüsse auftreten (wähle einen geeigneten Abstand von Sender und Empfänger).

Nachfolgend sind einige Sicherheitshinweise aufgelistet:

nicht zu lange mit Mikrowellen bestrahlen
darauf achten, dass keine Gegenstände herunterfallen

Bedienungsanleitung des Herstellers

Link zur Bedienungsanleitung von PhyWe

Fotos

```
     Mikrowellensender
```
```
     Transmission von Mikrowellen
```

     Reflexion von Mikrowellen an Metall

     Reflexion von Mikrowellen an der Grenzschicht von Parafin und Luft.

     Tunneleffekt von Mikrowellen durch Parafin und Luft.

```
     Netzgerät
```
```
     Dielektrika
```

Literatur

https://www.phywe.de/physik/licht-und-optik/welleneigenschaften-des-lichts/mikrowellensatz-ii_1982_2913/ Link zum Mikrowellen-Set auf der PhyWe-Seite|}

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0

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+[[Kategorie:Schwingungen und Wellen]]
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-Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge von ca. 1 mm - 30 cm.
+* Sender (Frequenz: 10,5&thinsp;GHz, Wellenlänge: 2,85&thinsp;cm)
-Mithilfe der Materialien im Mikrowellen-Set lassen sich Mikrowellen erzeugen und empfangen.  Mit den Geräten sind eine Vielzahl an Experimenten im Bereich der Wellenoptik, sowohl qualitative als auch quantivative Experimente, möglich.
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-* Lautsprecher (Leistung 1 W)
-* Gelenkbank mit zwei Armen (650 mm und 480 mm Länge), mit Plattenhalter und Winkelträger
-* 4 Platten, Maße je 155 x 155 mm: Reflektorplatte, Polarisationsgitter (11 Spalten von je 3 mm Breite), Doppelspaltplatte (Spaltweite je 35 mm), Spaltplatte  (Spaltweite 50 mm)
-* Prisma (125 x 125 x 50 mm)
-* Polystyrolkörper (200 x 200 x 20 mm)
 * Wassertank (für Wellenabsorptionsversuche)
 * Winkelmesser mit 1°-Graduierung
-* Netzteil: 12 VDC für 110...240 V
+* Netzteil: 12 VDC für 110...240&thinsp;V
 * alle erforderlichen Kabel
-==== Aufbau ====
+=== Aufbau und Funktionsweise ===
+'''Aufbau'''
+# Mikrowellensender und -empfänger auf der Gelenkbank befestigen (Die Gelenkbank ist hier eine gerade Linie). Befestige Sender und Empfänger so, dass sie waagerecht stehen.
+# Schließe Sender und Empfänger an das Netzteil an. Schalte den Ton ein und stelle die Verstärkung (amplification) mittig ein. Durch Verändern des Verstärkungsreglers kann man einstellen, an welcher Stelle der lauteste Ton erscheint.
+'''Funktionsweise'''
+Mithilfe des Mikrowellen-Sets können verschiedene Versuche zu Themengebieten der Optik: Absorption, Reflexion, Brechung, Totalreflexion von Mikrowellen sowie Polarisation von Mikrowellen und Beugung von Mikrowellen durchgeführt werden.
+=== Experimente ===
-==== Funktionsweise ====
+* Funktionsprüfung
+* Übertragung und Absorption von Mikrowellen durch Polystyrol-Körper
+* Übertragung und Absorption von Mikrowellen durch Wasser
+* Übertragung und Absorption von Mikrowellen durch den menschlichen Körper
+* Übertragung und Absorption von Mikrowellen durch einen Metallkörper
+* Die Reflexion der Mikrowellen
+* Mikrowellenbrechung
+* Totalreflexion der Mikrowellen
+* Mikrowellen-Polarisation
+* Polarisationsebene für Mikrowellen
+* Beugung von Mikrowellen durch einen Schlitz
+* Beugung von Mikrowellen durch zwei Schlitze (Young-Experiment)
+Alle genannten Experimente werden in der Bedienungsanleitung des Herstellers beschrieben und erklärt.
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+[[Datei:HW Schwingungen und Wellen Mikrowellen Sender.JPG|600px|thumb|center|Mikrowellensender]]
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 | Sammlungsposition
-| Optik-Schrank
+| Moderne Physik: 1e
 |-
 | Hersteller
 | PhyWe
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-| technische Daten
+| Stromversorgung des Empfängers
-| Sender:
+| 12&thinsp;V, 1.5&thinsp;A DC
-  Stromversorgung 12V - 10.5 A DC
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-  Frequenz der Trägerwelle: f=10,5 GHz (entspricht einer Wellenlänge λ=2,85 cm)
+| wählbarer Abstand
-| Empfänger:
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-  Stromversorgung 12V - 1.5 A DC
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-  wählbarer Abstand: 0-1,5 m
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    </div>
 </div>
+=== Betriebsanweisungen ===
-==== Experimente ====
+* es sollte ein leiser Raum gewählt werden, ansonsten kann der Ton nicht genau gehört werden.
+* durch eine stehende Welle zwischen Sender und Empfänger können Störeinflüsse auftreten (wähle einen geeigneten Abstand von Sender und Empfänger).
-- Kundt'sches Rohr mit unterschiedlichen möglichen Schaltquellen: Trillerpfeife, Stimmgabel oder Druckkammerlautsprecher mit Sinusgenerator
+Nachfolgend sind einige Sicherheitshinweise aufgelistet:
+* nicht zu lange mit Mikrowellen bestrahlen
+* darauf achten, dass keine Gegenstände herunterfallen
+=== Bedienungsanleitung des Herstellers ===
-==== Betriebsanweisungen ====
+* [https://www.phywe.de/physik/licht-und-optik/welleneigenschaften-des-lichts/mikrowellensatz-ii_1982_2913/    Link zur Bedienungsanleitung von PhyWe]
-- keine -
+=== Fotos ===
-Nachfolgend sind einige Sicherheitshinweise des Herstellers aufgelistet:
+<div class="row">
+  <div class="large-4 large-centered columns">
+<ul class="example-orbit" data-orbit>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Mikrowellen Sender.JPG|slide 1]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Mikrowellensender
+    </div>
+  </li>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Mikrowellen Transmission.jpg|slide 2]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Transmission von Mikrowellen
+    </div>
+  </li>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Mikrowellen Reflexion Metall.jpg|slide 3]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Reflexion von Mikrowellen an Metall
+    </div>
+  </li>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Mikrowellen Reflexion Parafin.jpg|slide 4]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Reflexion von Mikrowellen an der Grenzschicht von Parafin und Luft.
+    </div>
+  </li>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Mikrowellen Tunneleffekt.JPG|slide 5]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Tunneleffekt von Mikrowellen durch Parafin und Luft.
+    </div>
+  </li>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Mikrowellen Netzgerät.jpg|slide 6]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Netzgerät
+    </div>
+  </li>
+  <li>
+    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Mikrowellen Dielektrika.jpg|slide 7]]
+    <div class="orbit-caption">
+      Dielektrika
+    </div>
+  </li>
+</ul>
+  </div>
+</div>
-* Glasröhre bruchsicher aufbewahren
+== Literatur ==
-* Glasröhre keinen mechanischen Belastungen aussetzen
-* Abstimmschieber beim Ein- bzw. Ausschieben nicht verkanten
-* Gerät nicht mehr benutzen, wenn Beschädigungen am Glaskörper vorhanden sind
-* Gerät vor Feuchtigkeit und Staub schützen
-==== Bedienungsanleitung des Herstellers ====
-* [https://www.3bscientific.de/product-manual/1000814_DE.pdf    Bedienungsanleitung 3B Scientific Physics]
-==== Fotos ====
-==== Literatur ====
 <references />
 {|
-https://www.3bscientific.de/kundt-sches-rohr-1000814-u8432845-3b-scientific,p_837_14320.html|}
+https://www.phywe.de/physik/licht-und-optik/welleneigenschaften-des-lichts/mikrowellensatz-ii_1982_2913/  Link zum Mikrowellen-Set auf der PhyWe-Seite|}
-{|
-https://www.leifiphysik.de/akustik/schallgeschwindigkeit/versuche/messung-der-schallgeschwindigkeit-nach-kundt|}
 {|
-https://de.wikipedia.org/wiki/Kundtsches_Staubrohr|}
+https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/de/88x31.png
+Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de CC BY-NC-SA 4.0]
+|}

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