Brechungsindex, Dispersion und Auflösungsvermögendes Prismenspektroskops

Artikelnummer: P2210510

CHF 5’199.50

inkl. MwSt. CHF 5’620.65

Prinzip

Das Spektro-Goniometer lässt sich für die genaue Messung des Ablenkwinels des Lichts nach Durchgang durch ein Prisma nutzen. Die Brechzahl eines Prismas bei der Wellenlänge einer bekannten Spektrallinie kann aus dem Winkel der kleinsten Ablenkung bestimmt werden, wenn der Winkel zwischen den brechenden Oberflächen des Prismas gegeben ist. Wird diese Messung bei mehreren Spektrallinien druchgeführt, so ergibt sich die Dispersionskurve des Prismas. Prismen aus verschiedenen optischen Glassorten und ein Hohlprisma, das mit verschiedenen Flüssigkeiten gefüllt werden kann, werden verwendet, um Dispersionskurven von Materialien mit verschiedenem Brechungsindex zu messen. Des weiteren kann gezeigt werden, wie das spektrale Auflösungsvermögen eines Prismenspektrometers von der Dispersion und der nutzbaren Breite des Prismas abhängt. Dazu wird die verwendete Straahlbreite mit einem verstellbaren Spalt eingeschränkt.

Vorteile
• die Grundsätze der Spektroskopie verstehen
• Brechungseffekte im Detail untersuchen
• die Grundsätze der Prismenspektroskopie verstehen
• präzise reproduzierbare Ergebnisse im kompakten Aufbau

Aufgaben
1. Justiere das Spektro-Goniometer als Gitterspektrometer und identifiziere die Linien des Spektrums einer Quecksilber-Spektrallampe mit Hilfe eines Beugungsgitters und ordne die Wellenlängen den sichtbaren Spektrallinien zu.
2. Wähle eines der gleichseitigen (60°)-Prismen für die Messungen: Glas BK7, Glas F2, Glas SF10, Hohlprisma gefüllt mit einer Substanz, z.B. Glyzerin 99%, 2-Propanol oder Wasser und justiere das Spektro-Goniometer als Pismenspektrometer.
3. Optional: Nutze das Spektro-Goniometer, um den Winkel zwischen den brechenden Oberflächen des Prismas zu messen, indem der Oberflächenreflex beobachtet wird, während Kollimator- und Okularfernrohr fixiert sind und der Prismentisch gedreht wird, bis der nächste Oberflächenreflex erscheint.
4. Miss den Winkel der geringsten Ablenkung für jede der gut sichtbaren Hg-Spektrallinien für das gewählte Prisma.
5. Aus dem Winkel der geringsten Ablenkung errechne den Brechungsindex und trage ihn über der Wellenlänge auf.
6. Verringere die nutzbare Strahlbreite mit einem verstellbaren Spalt und miss die Spaltbreite, bei der verschiedene Spektrallinien nicht mehr getrennt erscheinen. Bestimme für diese Wellenlängen die Dispersion aus dem Graph der Brechzahl über der Wellenlänge. Vergleiche das theoretische mit dem beobachteten spektralen Auflösungsvermögen des Prismenspektrometers
Lernziele
• Maxwell-Beziehung
• Dispersion
• Polarisierbarkeit
• Lichtbrechung
• Brechzahl (Brechungsindex)
• Prismen
• Rowlandgitter
• Spektrometer
• Goniometer
• dielektrische Polarisierbarkeit
• relative dielektrische und magnetische Permissivität

(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung nur in englischer Sprache erhältlich)

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Spektrometer-Goniometer S

Spektrometer mit drehbarem Prisma bzw. Gitter und schwenkbarem Objektivrohr zur Beobachtung und Messung von Emissions- und Absorptionsspektren. Auch zur genauen Bestimmung der optischen Daten von Prismen und Gittern einsetzbar. Einschliesslich Prisma mit Halter und Transmissionsgitter mit Halter. Objektivrohr: Spaltbreite und Abstand einstellbar, f = 175 mm, 32 mm Ø Okularrohr: Stufenlos einstellbar und schwenkbar, Okular mit Fadenkreuz, f = 175 mm, 32 mm Ø Prisma: Flintglas (60°) Dispersion (nF – nC): 0,017 Basislänge: 40 mm Höhe: 40 mm Transmissionsgitter: 300 Linien/mm Winkelskala: 0° bis 360° Skalenteilung: 0,5° Ablesegenauigkeit: 0,5’ (Nonius) Höhe: 250 mm Masse: ca. 12 kg

CHF 2’424.20
Orbit™-Tellurium

Anwendung: Beim Orbit™-Tellurium handelt es sich um ein didaktisch wertvolles, ansprechendes und leicht bedienbares Modell von Sonne, Erde und Mond, bei dem die Bewegungsabläufe dieser Himmelskörper umfassend dargestellt werden. Folgende Unterrichtsthemen können dargestellt, analysiert und diskutiert werden: Tag und Nacht Sonnenbewegung am Himmel Jahreszeiten veränderliche Länge des Tageslichts Mondphasen Sonnen- und Mondfinsternisse und ihren Zyklen. Produktinformationen: Eine helle Lampe mit Sunbeam™-Reflektor stellt beim Orbit™-Tellurium die Sonne dar, was Schattengrenzen klar erkennbar macht. Das Grössenverhältnis Sonne/Erde/Mond ist so gewählt, dass die Bewegungsabläufe der Himmelkörper optimal dargestellt werden. Alternativ zur Drehung aller Himmelkörper im Zusammenspiel, können die Drehung der Erde um ihre Achse und die Position des Mondes um die Erde von Hand eingestellt werden. Technische Daten: Abmessungen: 650 mm x 250 mm x 300 mm Lieferumfang: 1 Tellurium mit Erde und Mond in zwei Grössen 1 Datums-, Sonnenfinsternis-, Mondfinsternis- und Mondphasenanzeigekarten 1 Kleine Figur 1 Sonnenuhr 1 Ausführliche Anleitung in englischer Sprache 1 Netztrafo 100–240 V / 6V

CHF 640.30
Spektroskop nach Kirchhoff-Bunsen

Tischspektroskop zur Beobachtung und Messung von Emissions- und Absorptionsspektren. Mit einstellbarem Spalt, Kondensor, Flintglasprisma sowie Beobachtungsfernrohr mit verschiebbarem Okular. Skalenrohr mit Referenzteilung, die durch Reflexion an der vorderen Prismenfläche in die Bildebene des Spektrums eingeblendet wird. Einschliesslich abnehmbarer Prismenkappe. Ideal für Schulen und Universitäten. Beobachtungsrohr: Beweglich, mit Arretierschraube verschiebbares Okular Objektiv: f = 160 mm, 18 mm Ø Spaltrohr: Feststehend, mit symmetrischem Spalt Objektiv: f = 160 mm, 18 mm Ø Skalenrohr: Feststehend, 200-teilige Skala Okular: f = 90 mm, 18 mm Ø Skala: In Wellenlängen kalibrierbar Prisma: Flintglas (60°), Dispersion (nF – nC): 0,017, Basislänge: 20 mm, Höhe: 30 mm Masse: ca. 4,8 kg

CHF 1’998.55
Beugung am Spalt

Prinzip Trifft monochromatisches Licht auf einen engen Spalt, so zeigen sich hinter diesem auf einem Schirm Intensitätsminima und -maxima, aus deren Lagen bei bekannter Wellenlänge die Spaltbreite bestimmt werden kann. Vorteile • Lehrplanrelevanter DEMO Versuch in der Optik • Äquivalenz zum entsprechendem Schülerexperiment • Stabile optische Bank • Kompakter, einfacher Aufbau

CHF 733.20
Beugung am Gitter

Prinzip Nachdem im Physikunterricht erkannt wurde, dass Licht wie z.B. Wasserwellen reflektiert und gebrochen werden kann, muss der Frage nachgegangen werden, ob Licht auch Wellencharakter hat. Dann müssten sich wie bei Wasserwellen auch beim Licht Interferenzerscheinungen nachweisen lassen. Das Experiment zur Beugung am optischen Gitter liefert den überzeugenden Nachweis der Interferenzfähigkeit des (sichtbaren) Lichts und damit seines Wellencharakters. Vorteile • Multifunktionale Schülerleuchte - All-in-one: Nutzbar für Grundlagen der geometrischen Optik auf dem Tisch, Farbmischung und auf der optischen Bank • Erweiterung mit Aufbausets jederzeit möglich und keine zusätzlichen Leuchten erforderlich, dadurch Wiedererkennungswert für den Schüler

CHF 953.45
Beugung am Gitter

Prinzip Durch das Experimentieren mit Transmissionsgittern, die sehr unterschiedliche Gitterkonstanten haben, sollen die Schüler erkennen, wie sich diese auf die Interferenzmuster auswirken. Die Ermittlung der Wellenlänge des Rotlichtfilters ist ein Nebenprodukt, könnte aber zu Fehlerbetrachtungen anregen, weil sich die Werte der Wellenlänge λ für die einzelnen Messungen i.a. unterscheiden werden. Vorteile • Multifunktionale Schülerleuchte - All-in-one: Nutzbar für Grundlagen der geometrischen Optik auf dem Tisch, Farbmischung und auf der optischen Bank • Erweiterung mit Aufbausets jederzeit möglich und keine zusätzlichen Leuchten erforderlich, dadurch Wiedererkennungswert für den Schüler

CHF 1’326.50
Bestimmung der Wellenlänge durch Beugung am Gitter

Prinzip Das Experiment zur Beugung am optischen Gitter liefert nicht nur den überzeugenden Nachweis der Interferenzfähigkeit des (sichtbaren) Lichts und damit seines Wellencharakters, sondern es ist auch gut geeignet, die Wellenlänge für ausgewählte Farben des Spektrums zu bestimmen. Darüber hinaus kann es in starkem Maße der Motivierung dienen, denn viele Schüler werden beeindruckt sein, dass hier mit einfachen Mitteln so kleine physikalische Größen recht genau bestimmt werden können. Vorteile • Multifunktionale Schülerleuchte - All-in-one: Nutzbar für Grundlagen der geometrischen Optik auf dem Tisch, Farbmischung und auf der optischen Bank • Erweiterung mit Aufbausets jederzeit möglich und keine zusätzlichen Leuchten erforderlich, dadurch Wiedererkennungswert für den Schüler

CHF 971.95
Beugung an einer Kante

Prinzip Trifft eine ebene Welle auf eine gerade Kante eines Hindernisses, so wirkt die Kante nach dem Huygensschen Prinzip als Ausgangspunkt von Sekundärwellen. Diese überlagern sich mit dem an der Kante ungestört vorbeilaufenden Wellenteil. Durch Interferenz beider Bündel ergibt sich im Durchlassbereich eine Abfolge von hellen und dunklen Interferenzstreifen. Vorteile • Lehrplanrelevanter DEMO Versuch in der Optik • Äquivalenz zum entsprechendem Schülerexperiment • Stabile optische Bank • Kompakter, einfacher Aufbau

CHF 783.30

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