HTW Chur: Telekommunikation und Informatik: Physik

P8.05/06: Optik III: Optische Instrumente

Lernziele:

  • Aufbau und Funktionsweise von optischen Geräten (Lupe, Projektor, Fotoapparat, Mikroskop, Fernrohr) kennen und erklären können
  • Messmethoden für die Lichtgeschwindigkeit kennen und erklären können..

Ablauf:

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Einführung

05

Gruppenpuzzle: Lichtgeschwindigkeit und Optische Geräte

Jede Gruppe (G1 - 4) erarbeitet ihr Thema so, dass jedes Mitglied in der Lage ist, die Inhalte selbständig anderen zu erklären. Für die Erarbeitung steht ein Zeitraum von 45 Minuten zur Verfügung.
Dann werden neue Gruppen gebildet A, B, C, D. In jeder dieser neuen Gruppen befindet sich je ein Experte zu einem anderen Thema. Jeder Experte vermittelt nun sein Thema seiner neuen Gruppe. Dafür steht je ein Zeitraum von 20 Minuten zur Verfügung.

  A B C D
G1 Bernet Sandro Imsand Jonas Manhart Fabrice Oertle Andreas
G2 Besmer Beat Jordi Edgar Mareischen Renato Pfister Rafael
G3 Felix Peider Küng Marco Näf Christoph Stadler Lukas
G4 Iaconi Alessandro Keller Beat Yasini Karim Vogler Mario

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Erarbeitung des Gruppenthemas (bis 11.15 Uhr)

G1: Die Lichtgeschwindigkeit: Grundsätzliches und Messmethoden
Unterlagen G1:
Römer: Beobachtung der Jupitermonde (Folie)
Bradley: Aberration des Lichts (Folie)
Fizeau: Zahnradmethode (Folie)
Foucault: Drehspiegelmethode (Folie)
Moderne Verfahren
Übersicht

Ziel:
Uebersicht über die Methoden gewinnen (Römer, Bradley, Fizeau, Foucault)
Die Methode von Foucault verstehen.
Wissen, wie man die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium (z.B. Glas) messen kann.

 G2: Projektoren
Unterlagen G2: Borer: Physik 6.8
Die Lochkamera
Der Fotoapparat
Diaprojektor (Chemiezimmer)
Hellraumprojektor (Der Projektor im Schulzimmer steht für Besichtigung und Experimente zur Verfügung)

Ziel:
Die Funktionsweise von Projektoren erklären können.
Die Bedeutung von Fresnellinsen kennen.
G3: Das Mikroskop
Unterlagen G3: Borer: Physik 6.8
Lupe
Mikroskop
Bauen Sie ein Modellmikroskop (Stativmaterial, Linsen)

Ziel:
Aufbau und Strahlengang kennen.
Die Wirkungsweise des Mikroskops verstehen.		 G4: Das Fernrohr
Unterlagen G4: Borer: Physik 6.8
Fernrohr
Bauen Sie ein Modellfernrohr (Stativmaterial, Linsen)

Ziel:
Aufbau und Strahlengang im Fernrohr kennen.
Die Wirkungsweise des Fernrohrs verstehen.

25

35

45

 

55

65

 Formierung der Gruppen A, B, C, D
Der Experte aus der Gruppe Gx refieriert:

 

A

B

C

D

11.20 - 11.40

G1

G2

G3

G4

08.15 - 08.35

G2

G3

G4

G1

08.35 - 08.55

G3

G4

G1

G2

09.05 - 09.25

G4

G1

G2

G3

75

85

09.25 Uhr: Diskussion und Zusammenfassung

Offene Fragen?
Fassen Sie die Erkenntnisse zur Optik kurz (z.B. auf einer Postkarte oder in einer MindMap) zusammen.

Literatur:

Borer: Physik, 6.3, 6.8

Links:

Materialien zu Borer: Physik: http://telecom.tlab.ch/~knoll/physik/materialien/buch.htm
Messung der Lichtgeschwindigkeit:
http://www.veritas-md.de/schule/licht.htm
http://www.ebgymhollabrunn.ac.at/ipin/ph-chist.htm
http://www.axel-schneider.de/facharbeit.htm#2 Geschichte der Lichtgeschwindigkeit
http://wwwex.physik.uni-ulm.de/vortraege/zawiw99/raum__24.htm
http://www.unibas.ch/phys-ap/vers84/vers84.htm
http://www-stud.fh-kempten.de/~snickl/physik/licht/licht.html
http://pl.physik.tu-berlin.de/pl25anz/retzlaff/lichtgeschw.html
http://www.uni-magdeburg.de/bauke/physik/praktika/c/index.html

Fotoapparat, Schärfentiefe: http://home.allgaeu.org/gmezger/foto/foto.htm#_Toc46
Mikroskop:
http://www.rz.uni-frankfurt.de/stud/bcinfo/physik/prak1/ver11-1.html
http://www.pit.physik.uni-tuebingen.de/praktikum/nwhtml/Mikroskp.html
Fernrohr:
http://did.mat.uni-bayreuth.de/~gec/details.htm

1.6.2004 kn