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O2 Wellenoptik |
| 1. Allgemeines Der Lichtkristall ist ein Prisma aus Plexiglas. Durch die spezielle Formgebung werden die Effekte der Lichtbrechung und -reflexion besonders deutlich. Sie Können mit ihm einige Experimente durchführen oder auch nur spielerisch verwenden. |
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2. Hintergrund
Newton entdeckte im 17. Jahrhundert die Lichtbrechung, als er sein Zimmer verdunkelte und das Sonnenlicht durch einen schmalen Schlitz im Fenster auf ein Prisma fallen ließ. Auf einer weißen Fläche hinter dem Prisma sah er farbige Streifen.
3. Therorie
Die einzelnen Farben nennt man Spektralfarben; alle Spektralfarben zusammen bilden ein Spektrum. Die Reihenfolge der Farben im Spektrum ist die gleiche wie bei einem Regenbogen. rot, gelb, grün, blau, violett. Die Entstehung des Regenbogens lässt sich nämlich durch Lichtbrechung (und weitere Phänomene) an den runden Wassertropfen erklären, die ähnlich wie ein Prisma wirken.
Das Spektrum entsteht nicht genau in der Verlängerungslinie des Sonnenstrahls hinter dem Prisma, sondern leicht abgelenkt daneben. Man kann feststellen, dass violettes Licht am stärksten abgelenkt - man sagt gebrochen - wird; rotes Licht am wenigsten. -->Spektraltafel
4. Versuche
Das Experiment von Newton ist nicht immer leicht nachzuvollziehen.
Man kann es auch mit einer künstlichen Lampe versuchen, die möglichst parallel gebündeltes Licht aussendet. Bei Glühlampen entsteht dann ein Spektrum, bei dem die Intensitäten der Farben am roten Ende des Spektrums viel größer sind.
| Mit dem Lichtkristall lässt sich auch die Totalreflexion sehr schön zeigen. Blicken Sie durch das Prisma durch die Fläche des gleichzeitigen Dreiecks, indem Sie mit dem Auge möglichst nahe ans Prisma herangehen. In der Mittenachse können Sie durchsehen, allerdings sehen Sie die Objekte dahinter versetzt. Die drei Seiten des Prismas sehen wie verspiegelt, aus und tatsächlich spiegeln sich darin auch die hinter dem Prisma liegenden Objekte. Besonders hübsche, kaleidoskopartige Effekte ergeben sich beim Drehen des Prismas um die Mittenachse. |  |
5. Einige technische Einzelheiten
| Prismenmaterial: Plexiglas (Polymethylmethacrylat) Brechzahl n = 1,49 brechende Winkel 600 Prismenseitenlängen 3,6 cm |
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-P