Schülerversuche

Abbildungen mit einer Konvexlinse

Prinzip Dieses Experiment ist sehr anspruchsvoll obwohl es keine erhöhten Anforderungen an die Messgenauigkeit stellt. Aber die Erfassung der einzelnen Fälle für die Bildweite, die Eigenschaften des Bildes in Abhängigkeit von der Gegenstands- und Brennweite, die auftretenden Ungleichungen sowie die Vielzahl von Fachtermini bereiten den Schülern erfahrungsgemäß oft Schwierigkeiten. Methodische Erleichterung kann arbeitsteiliges Vorgehen erbringen: Die Schüler werden in vier Gruppen eingeteilt und jede Gruppe bearbeitet einen der in der Aufgabenstellung angeführten Fälle. Anschließend werden die Ergebnisse ausgetauscht und in Tabelle 1 wird eingetragen. Jede Arbeitsgruppe kann auf diese Weise ihren spezielle Auftrag sorgfältig und ohne Zeitdruck erfüllen. 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 798.55

Alterssichtigkeit und ihre Korrektur

Prinzip Die Schüler sollen mit diesem Versuch ihre Kenntnisse über den Lichtweg im menschlichen Auge und über die Akkommodation des Auges für nahe und entfernte Gegenstände wiederholen. Aus der Beobachtung der nicht ausreichenden Akkommodation für divergent auf ein Augenmodell einfallendes Licht und damit der sich ergebenden Notwendigkeit der Korrektur mit Hilfe einer Konvexlinse sollen sie Schlussfolgerungen hinsichtlich der Erscheinung der Alterssichtigkeit ziehen. Der Versuch vermittelt das Verständnis, warum ältere Menschen sehr oft zum nahen Sehen eine Brille benötigen. Damit ist eine Abgrenzung von der durch fehlerhaften Aufbau des Auges bedingten Kurz- und Weitsichtigkeit möglich. Der Versuch ist anspruchsvoll hinsichtlich der Fähigkeiten und Fertigkeiten, insbesondere durch die notwendige Abstraktion vom ebenen Modell auf das wirkliche Auge. 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 594.90

Bestimmung der Brennweite einer Konvexlinse

Prinzip Zwei experimentelle Varianten für die Bestimmung der Brennweite einer Konvexlinse werden deshalb vorgeschlagen, damit die Schüler über die Vor-bzw. Nachteile der Varianten diskutieren können. Die zweite Variante ist zwar ungenauer aber von größerer Lebensnähe als die erste. Bei Durchführung nur einer Variante empfehlen wir die Bestimmung der Brennweite durch Autokollimation. 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 919.30

Bestimmung der Vergrößerung eines Fernrohres

Prinzip Dieses Experiment kann unmittelbar an ein Experiment zum Aufbau und zur Wirkungsweise eines astronomischen Fernrohrs angeschlossen werden. Falls man es gesondert einsetzt, kann es leicht erweitert werden, indem man anstelle der Linse mit f = +50 mm als Okular die Linse mit f = -50 mm (Bestell-Nr. 09820.06) verwendet und auch die Vergrößerung eines holländischen Fernrohrs bestimmen lässt. 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 188.40

Bestimmung der Vergrößerung eines Mikroskops

Prinzip Dieses Experiment kann zwar gleich im Anschluss an ein Experiment zum Aufbau und zur Wirkungsweise eines Mikroskops durchgeführt werden, aber es ist zu empfehlen, es als ein gesondertes Experiment durchführen zu lassen, um die Schüler nicht zu überfordern. 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 920.90

Bilder bei einer Konkavlinse

Prinzip Die vergeblichen Versuche der Schüler, durch eine Konkavlinse erzeugte Bilder mit einem Schirm aufzufangen, machen dieses Experiment besonders interessant und motivierend, falls die Schüler keine oder nur unsichere Kenntnisse über die Bildentstehung bei einer Konkavlinse besitzen. Aber auch als Experiment zur Bestätigung oder Überprüfung der theoretischen Kenntnisse der Schüler ist es durchaus empfehlenswert. Erfahrungsgemäß werden stets einige Schüler - wider besseren Wissens - versuchen, das Bild aufzufangen. 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 798.55

Bildkonstruktion an Konkavlinsen

Prinzip Das Ziel dieses Versuches ist die experimentelle Bestimmung des Schnittpunktes ausgewählter, auf eine Plankonkavlinse einfallender Lichtbündel und die sich damit ergebende Möglichkeit der Bildkonstruktion. Im Versuch wird zunächst der Verlauf ausgewählter Lichtbündel beobachtet. Erst in der Auswertung wird dem Schüler die Möglichkeit der Bildkonstruktion mit Hilfe der rückwertigen Verlängerungen der Lichtstrahlen offenbar. Damit ergeben sich geeignete Ansatzpunkte für eine Diskussion über die Rolle mathematischer Hilfsmittel in der physikalischen Erkenntnis. Nicht zuletzt wird durch die Bestätigung der Linsengleichung an einem Beispiel deutlich, welche großen Vorteile sich für den Anwender ergeben, wenn er bereits vor dem Bau optischer Geräte genaue Aussagen über die optischen Eigenschaften erhalten kann. Der Versuch ist hinsichtlich der vorausgesetzten experimentellen Fertigkeiten und der Erkenntnisse, die mit ihm gewonnen werden, sehr anspruchsvoll. Es ergibt sich kein reelles Bild, denn der Schnittpunkt der rückwärtig verlängerten, gebrochenen Lichtbündel liegt vor der Plankonkavlinse. Damit hat der Lehrer die Möglichkeit, dem Schüler das Wesen virtueller Bilder zu erläutern und seine Kenntnisse über die virtuellen Bildern am ebenen und gewölbten Spiegel zu vertiefen. 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 570.75

Bildkonstruktion an Konvexlinsen

Prinzip Die Schüler sollen bei diesem Versuch mit Hilfe ausgewählter Lichbündel und deren charakteristischen Verlaufs durch eine Konvexlinse die Konstruktion eines Bildes bei vorgegebener Gegenstandslage ausführen. Der Versuch ist anspruchvoll hinsichtlich der Fähigkeiten und experimentellen Fertigkeiten der Schüler. Er ist jedoch bei sorgfältiger Justierung und genauer experimenteller Arbeit mit einem hohen Erkenntnisgewinn beim Schüler verbunden. Dies vor allem, wenn entsprechende Experimente mit der Optischen Bank durchgeführt werden. Parallel zu der schrittweisen Konstruktion des Bildpunktes, welcher sich erst nach vollständiger Versuchsdurchführung ergibt, erfolgt eine Festigung der Kenntnisse über den Verlauf ausgewählter Lichtbündel an einer Konvexlinse. Mit dem Versuch wird an zwei Beispielen (Geometrische Konstruktionen und Bestätigung der Linsengleichung) die Rolle der Mathematik für die physikalische Erkenntnis deutlich. 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 582.80

Brennweite von Linsenkombinationen

Prinzip Die Schüler sollen bei diesem Versuch ihre Kenntnisse über den Lichtweg durch Konvex- und Konkavlinsen festigen. Durch das schrittweise Vorgehen von der Plankonvexlinse über die Bikonvexlinse bis zur Linsenkombination aus Konvex- und Konkavlinsen werden die experimentellen Fertigkeiten vertieft. Die Beobachtung der gebrochenen Lichtbündel und der qualitative Vergleich der Lage der Brennpunkte verdeutlichten dem Schüler die Möglichkeit der gezielten Brennweitenveränderung mit Hilfe von Linsensystemen. In Verbindung mit den Versuchen zu den Linsenfehlern werden damit gute Voraussetzungen für das Verständnis des Aufbaus vieler optischer Geräte (Fotoapparat u.a.) geschaffen. Diesem Ziel dient auch die in der Auswertung geforderte Umrechnung der Brennweite in die Brechkraft des Linsensystems. Der Versuch ist anspruchsvoll hinsichtlich der Fähigkeiten und experimentellen Fertigkeiten. Erst mit sorgfältiger Justierung der jeweiligen Lage der Modellkörper werden vergleichbare quantitative Ergebnisse erzielt. 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 607.-

Chromatische Linsenfehler

Prinzip Die sphärische und chromatische Abberation sind die beiden bekanntesten Abbildungsfehler einer Linse, zu deren Korrektur aufwendige Linsensysteme (Achromate) in hochwertigen optischen Geräten eingebaut werden. Aus diesem Grund sollen die Schüler bei diesem Versuch die bei der Brechung des Lichts an Konvexlinsen auftretenden Farberscheinungen untersuchen. Nach dem ersten Teilversuch (große Blendenöffnung), bei dem die farbigen Ränder der Lichtkegel gut zu beobachten sind, ist es das Ziel der weiteren Versuche, mit der Untersuchung von achsennahen und achsenfernen schmalen Lichtbündeln und deren unterschiedlich ausgeprägter Farbzerlegung den Schülern zur Ursache der Farberscheinungen vordringen zu lassen. Damit ergeben sich gute Möglichkeiten, am Ende des Stoffabschnittes "Brechung an Linsen" sowohl das Brechungsgesetz als auch die Brechung des Lichts am Prisma in der Anwendung auf einen neuen Sachverhalt zu wiederholen. Andererseits wird mit diesem Versuch der Ausblick auf die Zusammensetzung des weißen Lichts aus verschiedenen Farben bis hin zur Wellenlängenabhängigkeit der Brechung ermöglicht. Im Zusammenhang mit der Untersuchung der Farbzerlegung an einer Konkavlinse können Möglichkeiten der Korrektur von Linsenfehlern mit einer geeigneten Kombination aus Konvex- und Konkavlinsen diskutiert 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 582.80

Das Abbildungsgesetz für eine Konvexlinse

Prinzip Das Abbildungsgesetz wird im Allgemeinen zunächst theoretisch hergeleitet oder einfach vorgegeben. Denkbar wäre auch, dass die Schüler ohne vorhergehende Kenntnis des Abbildungsgesetzes experimentieren. Dann bleibt dem Schüler allerdings verborgen, warum die Kehrwerte von f, g und b gebildet werden sollen. 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 821.10

Das astronomische Fernrohr

Prinzip Wenn die Schüler im zweiten Teil des Experiments das Fernrohr-Modell auf einen relativ weit entfernten Gegenstand einstellen, ist es empfehlenswert, dass sie die optische Bank mit einer Hand halten und mit der anderen Hand die Scharfeinstellung vornehmen. Damit Schäden an den Linsen vermieden werden, sollte der Lehrer die Schüler auffordern, die Teile der optischen Bank vorher möglichst fest miteinander zu verbinden und mit den Linsen sorgsam umzugehen. Auf die Verwendung einer Blende zur Begrenzung des Gesichtsfelds wurde verzichtet, um das Modell sowie das Experiment mit ihm möglichst einfach zu gestalten. 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 270.30

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