PL:Lichtdetektive

Auf dieser Seite werden befinden sich alle Aufbauanleitungen der Versuchsreihe "Lichtdetektive" im Schülerlabor.

Aufbauanleitung Station 1: Das Auge

Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder, A3-Blatt des Augenaufbaus) benötigt.

Versuch 1: Augenmodell

Das Augenmodell

Ente auf quadratischer Thorlabs Base-Platte

Materialien

• 1 Figur (bevorzugt die Ente), Tischschilder
• 1 quadratische Thorlabs Base-Platte mit 10 cm-Post (siehe Bild rechts)
• Augenmodell (3D-Druck blauschwarz)
• Linse 1 mit f=100mm, Linse 2 mit f=75mm, Linse 3 mit f=150mm
• blaue Brille mit Linse 4 drin (f=75mm, 2 Zoll Durchmesser), grüne Brille mit Linse 5 drin (f=-100mm)
• eine 2 Zoll große Lens Tube, eine 1 Zoll große Lens Tube
• Optische Bank (1m), 4 gleiche lange Reiter zur Befestigung
• 2 gleich hohe Posts (bevorzugt 15cm), 1 Post der Länge 10cm für das Augenmodell
• 2 schwarze Tischlampen
• Lineal (50cm lang)
• schwarzes Stofftuch

Versuchsaufbau

Versuchsaufbau zum Aufbau des Auges

1. Befestige das Auge mit dem 10cm Post und einem Reiter auf der Bank.
2. Befestige die Thorlabs Base-Platte mit Post und Ente darauf mit einem Reiter auf der Bank so, dass sich die Ente in einer Ebene mit der Augenlinse befindet. Stelle den Abstand zwischen Ente und Augenlinse auf 18,3cm ein.
3. Stecke Linse 1 (f=100mm) noch nicht in das Augenmodell! Lege Linse 1, Linse 2 (f=75mm) und Linse 3 (f=150mm) neben den Versuchsaufbau.
4. Befestige Linse 4 mithilfe einer 2 Zoll großen Lens Tube in der Halterung der blauen Brille. Befestige Linse 5 mithilfe einer 1 Zoll großen Lens Tube in der Halterung der grünen Brille.
5. Schraube die grüne Brille mit Linse 4 drin (f=-100mm) und die blaue Brille mit Linse 5 drin (f=75mm, 2 Zoll) jeweils in einen 15cm langen Post und lege sie ebenfalls neben den Versuchsaufbau.
6. Platziere die Tischlampen so, dass sie die Ente gut beleuchten und stelle die Tischschilder geordnet neben die Bank.
7. Lege das schwarze Stofftuch neben den Versuchsaufbau.
8. Hinweis an die Betreuer: Achtet darauf, dass die Schülerinnen und Schüler beim Augenmodell den Abstand zwischen Ente und Augenlinse messen und nicht den Abstand zwischen den beiden Reitern der Objekte an der optischen Schiene ablesen! Diese stimmen nicht überein...

• 

  Linse 2

• 

  Linse 3

• 

  schwarze Brille mit Linse 4 und blaue Brille mit Linse 5

Versuch 2: Augenlinse (2D)

Materialien

Versuchsaufbau zum Strahlengang an der Augenlinse

• Schwarze Laser Ray Box (von Maphy, in derselben Box wie die 5-Strahl-Lampen)
• A2 große, weiße magnetische Unterlage
• Linsen 1, 2 und 3 aus dem Set „Geometrische Optik“
• Din A3-Blatt „A“ aus dem Set „Geometrische Optik“

Versuchsaufbau

1. Stelle die Laser Ray Box so auf, dass das Ende der Lampe auf der gestrichelten Linie O₁ liegt. Ordne die Lampe so an, dass alle Strahlen geradlinig auf die gezeichnete Linse des laminierten Augenquerschnittblatts treffen.
2. Lege die Linsen 1, 2 und 3 aus dem Geometrische Optik Set neben den Versuchsaufbau parat.
3. Drücke einmal auf den on-Knopf, sodass fünf parallele Lichtstrahlen sichtbar werden.

Aufbauanleitung Station 2: Die Lochkamera

Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder) benötigt.

Versuch 1: Beleuchteten Löwen beobachten + Gegenstände aus dem Fenster beobachten

schwarze Lochkamera aus Pappe

beige Lochkamera aus Holz

Versuchsaufbau Lochkamera mit beleuchtetem Löwen

Materialien

• Lochkamera aus Holz (beige)
• Lochkamera aus Pappe (schwarz)
• Schleich-Löwen als Gegenstand
• Podest für den Löwen
• schwarzes Stofftuch
• Meterstab
• 2 schwarze, sehr helle Taschenlampen
• 2 Stativfüße, 2 Stativstangen (50cm Länge), 2 Doppelkreuzmuffen, 2 Stativklemmen

Versuchsaufbau

1. Stelle den Löwen auf das hochgefahrene Podest.
2. Baue zwei Stative bestehend aus Stativfüßen, Stativstangen, Doppelkreuzmuffen und Stativklemmen auf.
3. Befestige die Taschenlampen in den Stativklemmen so, dass sie den Löwen schräg oberhalb von vorne beleuchten (siehe Foto: Versuchsaufbau Lochkamera mit beleuchtetem Löwen).
4. Lege die beiden Lochkameras, das schwarze Stofftuch und den Meterstab neben das Podest.

Versuch 2: einen Baum beobachten (draußen)

zusätzlich zu den Materialien des ersten Versuchsteils werden benötigt:

Materialien

• ein Maßband
• ein Meterstab
• ein Stück Kreide
• ein Taschenrechner

Versuchsaufbau

1. Lege die zusätzlichen Materialien neben den Versuchsaufbau mit dem beleuchteten Löwen hin.

Ansonsten muss für diesen Versuch nichts weiter aufgebaut werden.

Anweisung an die SuS: Falls das Wetter zu schlecht ist, werden die SuS die Betreuer fragen, was sie stattdessen tun sollen. In diesem Fall sollen die SuS dennoch den Baum beobachten. Optimalerweise sollen sie den Baum vom blauen Schild des 57er-Gebäudes beobachten, da der Ort überdacht ist. Die Messung der Gegenstandsweite vom Baum zum blauen Schild fällt für die SuS weg. Dieser Wert wird dann von den Betreuern vorgegeben:

Gegenstandsweite vom Baum zum blauen Schild des 57er-Gebäudes: g=23,6 m

Aufbauanleitung Station 4: Linsenformen

Es werden die zwei laminierten Stationsschilder sowie die zwei Blätter mit den Blumenmustern benötigt.

Versuch 1: Sammellinsen und Streulinsen

Versuchsaufbau Strahlengang an Sammellinse und Streulinse

Materialien

• schwarze 5-Strahl-Lampe (Lampe Nummer 1)
• Streulinse aus dem Set "Ray Optics Demonstration Set plus" (Optik-Schrank)
• Sammellinse aus dem Set "Ray Optics Demonstration Set plus" (Optik-Schrank)
• A2-große, magnetische Unterlage

Versuchsaufbau

1. Lege die magnetische Unterlage unter die Materialien. Platziere die Sammellinse und die Streulinse so, dass sie nicht im Lichtweg der 5-Strahl-Lampe liegen.
2. Schalte die 5-Strahl-Lampe ein und stelle den Schieberegler ein.

Hinweis: Achte darauf, dass die 5-Strahl-Lampe vom Beobachter aus nach rechts leuchtet, damit der Aufbau mit den gedruckten Strahlengängen übereinstimmt!

Versuch 2: Zusammengesetzte Linsen bauen

Versuchsaufbau Zusammengesetzte Linsen bauen

Materialien

Für diesen Versuch werden die Materialien aus Versuch 1 weiter verwendet. Zusätzlich werden benötigt:

• bikonvexe Linse, zwei plankonvexe Linsen, bikonkave Linse, zwei plankonkave Linsen; jeweils aus dem Set "Ray Optics Demonstration Set plus" (siehe Bild rechts; zu finden im Optik-Schrank)

Versuchsaufbau

1. Lege die sechs Linsen neben den Aufbau mit der 5-Strahl-Lampe (siehe Bild rechts).

Versuch 3: Linsen aus Luft, Wasser und Öl

Versuchsaufbau Linsen aus Luft, Wasser und Öl

Materialien

• Blatt mit dem Blumenmuster
• eine Plastiklinse
• eine Plastiklinse gefüllt mit Wasser
• eine Plastiklinse gefüllt mit Luft
• ein Lineal oder Geodreieck
• ein Becherglas oder anderer Glasbehälter gefüllt mit Wasser

Versuchsaufbau

1. Lege die drei Plastiklinsen (eine leere, eine mit Wasser gefüllte, eine mit Öl gefüllte) neben das Blumenmuster bereit, wie auf dem rechten Bild zu sehen. Achte beim Befüllen der Linsen darauf, dass sich keine Luftblasen mehr in der Linse befinden!
2. Fülle das Becherglas bzw. den Glasbehälter ca. zur Hälfte mit Wasser auf, so dass man ohne Probleme die Linsen in das Wasser halten kann.

Versuch 4: Unterschiedliche Formen von Glaslinsen

Versuchsaufbau Unterschiedliche Formen von Glaslinsen: Strahlengänge nachlegen

Materialien

Für diesen Versuch werden die Materialien aus Versuch 1 weiter verwendet. Zusätzlich werden benötigt:

• kleine Glasformen (zu finden im Lichtdetektive Schrank im Set mit Aufschrift "Glasformen klein")
• laminierte Blätter 2-A bis 2-F (zu finden im Lichtdetektive Schrank im Set mit Aufschrift "Glaskörper")
• 2 magnetische Plättchen aus der Box mit den 5-Strahl-Lampen
• weißes Blatt Papier

Aufbau

1. Lege die kleinen Glasformen und die laminierten Blätter 2-A bis 2-F neben den Aufbau mit der 5-Strahl-Lampe (siehe Bild rechts).

Hinweis: Falls der Versuch zweimal aufgebaut werden soll, können zusätzlich die laminierten Blätter 1-A bis 1-F und die Glasformen aus dem Set "Glaskörper" verwendet werden.

Aufbauanleitung Station 5: Brennweitenbestimmung bei Linsen

Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder) benötigt.

In allen drei Versuchsteilen wird dieselbe Linse mit f=200 mm und Aufschrift "Station 5 Bestimmung von f" verwendet.

Versuch 1: Parallellichtmethode

Versuchsaufbau Parallellichtmethode

Materialien

• Linse mit Brennweite f=200 mm, mit der Aufschrift: "Station 5 Bestimmung von f" (Optik-Schrank)
• ein weißes DIN A4-Papier (Druckerraum)
• Lineal oder Meterstab (vorzugsweise 1 m lang)

Versuchsaufbau

Lege die Linse mit Post, das weiße Blatt Papier und das Lineal nebeneinander auf den Tisch.

Versuch 2: Abbildungsmethode

Versuchsaufbau Abbildungsmethode

Materialien

Es wird weiterhin die Linse mit f=200 mm und das Lineal (1 m-Länge) verwendet. Außerdem wird benötigt:

• schwarze optische Bank mit 1 m-Länge und beschrifteter Skala!
• 3 Reiter, davon zwei kurze und einen langen
• Schirm
• Zebra als Objekt
• Objekttisch
• eine schwarze, sehr helle Taschenlampe
• ein Stativ, bestehend aus Stativfuß, Stativstange (50 cm), Doppelkreuzmuffe und Stativklemme
• Taschenrechner

Versuchsaufbau

1. Befestige den Objekttisch mit einem kurzen Reiter auf der optischen Bank und platziere ihn am linken Ende der Bank.
2. Befestige den Schirm mit einem kurzen Reiter auf der optischen Bank und platziere ihn am rechten Ende der optischen Bank.
3. Stelle das Zebra mittig auf den Objekttisch. Platziere das Zebra so, dass es nach rechts hin nicht über die Mitte des Objekttisches herausragt!
4. Platziere den hohen Reiter in der Mitte der optischen Bank. Setze die Linse nicht ein, sie wird zuerst für Versuchsteil 1 benötigt!
5. Baue das Stativ aus Stativfuß, Stativstange, Doppelkreuzmuffe und Stativklemme zusammen.
6. Spanne die Taschenlampe so in die Stativklemme ein, so dass sie das Zebra von schräg oberhalb beleuchtet (siehe Bild Versuchsaufbau Abbildungsmethode). Es sollte die ganze Vorderseite des Zebras beleuchtet werden.
7. Lege die Linse mit f=200 mm, das Lineal (1 m-Länge) und den Taschenrechner neben den Versuchsaufbau bereit.

Hinweis: Baue den Versuch immer so auf, dass die optische Bank parallel zu den Fenstern steht, niemals senkrecht zu den Fenstern! Ansonsten sieht man zu viel einfallendes, störendes Licht von draußen auf dem Schirm.

Versuch 3: Bessel-Verfahren

Es wird derselbe Versuchsaufbau aus Versuch 2 weiter verwendet. Deshalb ist kein weiteres Material und kein weiterer Versuchsaufbau nötig!

Aufbauanleitung Station 6: Anwendungen von Glaslinsen

Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder) benötigt.

Diese Station funktioniert nur, wenn alle angegebenen Abstände und Größen exakt eingehalten werden!

Das Mikroskop

Materialien

• Lichtbrett mit Stecker
• 50 cm-Lineal, 1-Meter Stab
• mindestens 12 Objektträger
• ein grünes Blatt
• Taschenrechner

für das große Mikroskop wird benötigt:

• ein großes Stativ bestehend aus: Stativstange (1 m-lang), Tischklemme, zwei Universalklemmen
• zwei 10 cm-Posts mit zwei M4-Schrauben
• zwei große Linsenhalterungen für 2 Zoll-Linsen
• zwei Linsen mit Brennweite f=75 mm (2 Zoll groß, jeweils 2 cm dick)
• die folgenden Lens Tubes: 3 × sehr lang (7,7 cm Länge), 2 × lang (5,1 cm Länge), 2 × kurz (1,3 cm Länge), 1 × sehr kurz (0,8 cm Länge)

Ausschnitt eines Blatts zwischen Objektträgern

für das kleine Mikroskop wird benötigt:

• ein kleines Stativ bestehend aus: Stativstange (0,5 m-lang), Tischklemme, zwei Universalklemmen
• zwei 10 cm-Posts mit zwei M4-Schrauben
• zwei Linsenhalterungen für 1 Zoll-Linsen
• eine Linse mit Brennweite f=30 mm (1 Zoll groß, 1,3 cm dick), eine Linse mit Brennweite f=25 mm (1 Zoll groß, 1 cm dick)
• die folgenden Lens Tubes: 1 × sehr lang (7,7 cm Länge), 2 × lang (5,1 cm Länge), 1 × mittellang (2,6 cm Länge)

Versuchsaufbau

• Lege das Lichtbrett auf einen Tisch und schließe es an den Strom an.
• Gehe nach draußen und sammle ein grünes Blatt.
• Lege das Blatt auf 8 gestapelte Objektträger und lege einen 9. Objektträger über das Blatt (siehe Bild rechts).
• Lege die Objektträger mit Blatt darin, die übrigen Objektträger, das Lineal und den Taschenrechner neben das Lichtbrett.

Hinweis: Falls die SuS kein Handy haben und/oder den Mikroskop-Versuch mit ihrem Handy nicht schaffen, können die Betreuer den SuS sagen, dass der Mikroskop-Versuch auch mit einem Tablet durchgeführt werden kann!

Großes Mikroskop

Großes Mikroskop:

• Baue das Stativ aus Tischklemme, Stativstange und den zwei Universalklemmen zusammen.
• Befestige die beiden Posts in den offenen Enden der Universalklemmen.
• Schraube die beiden Linsenhalterungen jeweils an einen Post fest.
• Befestige die Linsen (zweimal f=75 mm) so in den Linsenhalterungen, dass sie zueinander zeigen (die untere Linse auf die Linsenhalterung, die obere Linse unter die Linsenhalterung).
• Stelle den Abstand zwischen unterer Linsenhalterung und Lichtbrett auf 8,2 cm ein. Alternativ: Stelle den Abstand zwischen Linsenmittelpunkt der unteren Linse und Lichtbrett auf 10,2 cm ein (siehe Bild rechts)!
• Stelle den Abstand zwischen den Linsenmittelpunkten auf 39,2 cm ein (siehe Bild rechts).
• Schraube alle benötigten Lens Tubes zu einer Röhre zusammen und schraube sie an das Ende der unteren Linse fest.
• Verändere die Position der oberen Linse mit Post so, dass die obere Linse direkt an das Ende der Lens Tubes andockt, also kein Licht von außen in die Röhre gelangt.

Kleines Mikroskop

• Führe einen Test mit dem Blatt durch und schaue, ob ein scharfes Bild entsteht.

Kleines Mikroskop:

Der Versuchsaufbau funktioniert analog wie beim großen Mikroskop. Beachte, dass die passenden Materialien für das kleine Mikroskop verwendet werden (50 cm-Stativstange, eine Linse mit f=25 mm (1 Zoll), eine Linse mit f=30 mm (1 Zoll), zwei Linsenhalterungen für 1 Zoll-Linsen, Lens Tubes (1 × sehr groß, 2 × groß, 1 × mittelgroß)).

• Baue die Linse mit f=25 mm als untere Linse und die Linse mit f=30 mm als obere Linse ein.
• Folgende Abstände müssen eingehalten werden (siehe Bild rechts):

Abstand Lichtbrett - untere Linsenhalterung: 2,7 cm (bzw. Abstand Lichtbrett - Mitte der unteren Linse: 4,2 cm)

Abstand Mitte untere Linse - Mitte obere Linse: 21,8 cm

Das Fernrohr

Materialien

Astronomisches Fernrohr:

• Linse mit f=500 mm (1 Zoll, 0,8 cm Dicke)
• Linse mit f=50 mm (1 Zoll, 1,5 cm Dicke)
• Lens Tubes: 3 × sehr lang (7,7 cm Länge), 1 × lang (5,1 cm Länge), 9 × mittellang (2,6 cm Länge), 0 × kurz (1,3 cm Länge), 2 × sehr kurz (0,8 cm Länge)

Galilei-Fernrohr:

• Linse mit f=500 mm (1 Zoll, 0,8 cm Dicke)
• konkave Linse mit f=-50 mm (1 Zoll, 1,35 cm Dicke)
• Lens Tubes: 2 × sehr lang (7,7 cm Länge), 4 × lang (5,1 cm Länge), 2 × mittellang (2,6 cm Länge), 2 × kurz (1,3 cm Länge), 0 × sehr kurz (0,8 cm Länge)

Versuchsaufbau

Astronomisches Fernrohr und Galilei-Fernrohr

Astronomisches Fernrohr:

• Schraube alle benötigten Lens Tubes zu einer Röhre zusammen.
• Schraube jeweils eine Linse an ein Ende der Röhre.
• Der Abstand zwischen den beiden Linsenmitten sollte im Optimalfall bei genau 55 cm liegen, mit diesem Aufbau liegt er bei 54,8 cm (siehe Bild rechts).
• Teste das Fernrohr aus, indem du beobachtest, ob ein weit entfernter Gegenstand scharf abgebildet wird.

Galilei-Fernrohr:

• Schraube alle benötigten Lens Tubes zu einer Röhre zusammen.
• Schraube jeweils eine Linse an ein Ende der Röhre.
• Der Abstand zwischen den beiden Linsenmitten sollte im Optimalfall bei genau 45 cm liegen, mit diesem Aufbau liegt er bei 44,9 cm (siehe Bild rechts).
• Teste das Fernrohr aus, indem du beobachtest, ob ein weit entfernter Gegenstand scharf abgebildet wird.

Aufbauanleitung Station: Lichtausbreitung

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Versuch: Münze im Wasserbecken

Versuchsmaterialien zum Aufbau des Versuchs Münze im Wasserbecken.

Materialien

• Becken, mit Münze
• Stativmaterial mit Klemme
• Rohr
• Glasstab

Versuchsaufbau

1. Becken mit Wasser füllen
2. Stativ aufbauen
3. Rohr in Klemme, drehbar befestigen

Hinweis: Rohr muss oberhalb der Wasseroberfläche bleiben, beim Ausrichten! Das Becken darf also nicht zu voll, bzw. das Rohr nicht zu tief platziert sein.

Versuch: Winkelverhältnis

Versuchsdurchführung zur Lichtbrechung am Übergang von Luft zu Glas zur Untersuchung der WInkelverhältnisse.

Materialien

• halbierter Glaszylinder
• Strahlerlampe (halb abgeklebt)
• Vorlage zur Winkelmessung

Versuchsaufbau

1. Glaszylinder auf Vorlage platzieren
2. Strahler dazu legen

Hinweis: das Abkleben der Strahlerlampe dient der besseren Erkennung des Strahlengangs.

Versuch: Spiegelung vs. Streuung

Materialien

• 3 LED-Farbstrahler
• Spiegel
• weißes Blatt Papier

Versuchsaufbau

1. lege alle Materialien auf den Versuchstisch

Versuch: Streuung, blauer Himmel

Versuchsdurchführung zu Lichtstreuung an der Wasser-Milch-Mischung.

Materialien

• Glasbehälter (s.Foto)
• Wasser
• wenige Tropfen Milch
• Taschenlampe, weißlicht

Versuchsaufbau

1. Wasser-Milch-Gemisch in Glasbehäler geben
2. Taschenlampe an den Versuchsplatz geben

Hinweis: lieber etwas weniger Milch hinzugeben, da sonst der Effekt schwerer zu erkennen ist, wenige Tropfen reichen aus!

Aufbauanleitung Station: Die subtraktive Farbmischung

Versuch: Wie ein Drucker die Farben mischt

Versuchsaufbau Wie der Drucker die Farben mischt

Materialien

• Lichtbrett mit Stecker
• laminierte Farbfolien des Fischerboots (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz, Originalbild Fischerboot)
• weitere Farbfolien

Versuchsaufbau

1. Lege die laminierten Farbfolien des Fischerboots und die kleinen Farbfolien neben das Lichtbrett auf den Stationstisch.

Versuch: Farbwahrnehmung unterm Filter

Material zur Durchführung des Versuchs zur Farbwahrnehmung.

Materialien

• Perlen in verschiedenen Farben
• Taschenlampe, weiß Licht
• Filter für Taschenlampe

Versuchsaufbau

1. Lege die Materialien an den Versuchsplatz

Aufbauanleitung Station: Die additive Farbmischung

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Versuch: Wie ein Computermonitor die Farben mischt

Versuch: einen Computerbildschirm untersuchen

Materialien

• Computermonitor mit Farbstreifen
• Lupe mit 15-facher Vergrößerung

Versuchsaufbau

1. Schalte den Computermonitor ein. Es sollten mehrere Farbstreifen sichtbar werden (siehe Computermonitor im Bild rechts).
2. Die Lupe mit 15-facher Vergrößerung vor den Monitor auf den Tisch legen.

Versuch 2: Mischen von farbigem Licht

Materialien

• 3 LED-Farbstrahler (Box: Drei-Strahl-Lampen)
• weißes A4-Blatt Papier

Versuchsaufbau

1. Lege die 3 LED-Farbstrahler und das A4-Blatt Papier auf den Stationstisch.

Versuch 3: Das Prisma

Materialien

• optische Bank (75 cm- oder 1 m-Länge)
• 4 hohe Reiter
• Stativklemme
• schwarze, sehr helle Taschenlampe
• Spalt
• Linse mit f=150 mm
• Linse mit f=300 mm
• drehbares Glasprisma mit Postbefestigung
• weißes A4-Blatt Papier

Versuchsaufbau

Versuch: weißes Licht in seine Spektralfarben zerlegen.

1. Klemme die Taschenlampe mit der Stativklemme auf den linken Reiter ein.
2. Rechts daneben kommt der Spalt in den Reiter, daneben die Linse und nach ganz rechts das Glasprisma (siehe Versuchsaufbau rechts).
3. Achte darauf, dass der Abstand zwischen Spalt und Linse (f=150 mm) ungefähr der Brennweite der Linse entspricht, d.h. ca. 15 cm! Der Abstand zwischen Linse und Prisma ist nicht entscheidend.
4. Justiere das Prisma so, dass der spaltgroße Lichtstrahl gerade auf eine Kante des Prismas trifft.
5. Überprüfe mit dem weißen Blatt Papier, ob das Lichtspektrum sichtbar wird. Falls nicht, justiere das Prisma leicht in eine Richtung und versuche, das Spektrum sichtbar zu machen.
6. Lege das Blatt Papier und die zweite Linse (f=300 mm) neben den Versuchsaufbau.

Hinweis: Achte beim Aufbau dieses Versuchs am Stationstisch darauf, wo genau das Spektrum sichtbar wird. Achte darauf, dass niemand von den SuS geblendet wird und die SuS an den anderen Stationen nicht davon gestört werden!

Aufbauanleitung Station: Regenbogen

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Versuch: Regentropfen Modell

Versuchsaufbau zum Regentropfenmodell.

Versuchsaufbau zum Regentropfenmodell von oben(Strahlengang).

Materialien

• optische Bank (75 cm- oder 1 m-Länge)
• 3 hohe Reiter
• Stativklemme
• schwarze, sehr helle Taschenlampe
• Spalt
• Linse mit f=150 mm
• Wasserglas dünnwandig (Küche) halb mit Wasser gefüllt
• Erhöhung für das Wasserglas
• weißes A4-Blatt Papier

Versuchsaufbau

1. Klemme die Taschenlampe mit der Stativklemme auf den linken Reiter ein.
2. Rechts daneben kommt der Spalt in den Reiter, daneben die Linse (siehe Versuchsaufbau rechts).
3. Achte darauf, dass der Abstand zwischen Spalt und Linse (f=150 mm) ungefähr der Brennweite der Linse entspricht, d.h. ca. 15 cm! Der Abstand zwischen Linse und Glas ist nicht entscheidend.
4. Justiere das Wasserglas so, dass der spaltgroße Lichtstrahl recht weit außen darauf trifft. (siehe Strahlengangskizze)
5. Überprüfe mit dem weißen Blatt Papier, ob das Lichtspektrum sichtbar wird. Falls nicht, justiere das Wasserglas leicht in eine Richtung und versuche, das Spektrum sichtbar zu machen.
6. Lege das Blatt Papier neben den Versuchsaufbau.

Hinweis: Achte beim Aufbau dieses Versuchs am Stationstisch darauf, wo genau das Spektrum sichtbar wird. Achte darauf, dass niemand von den SuS geblendet wird und dass es bei den anderen Stationen nicht stört! Hinweis: Achtet beim Ausrichten auf den Strahlengang (Foto)

Versuch: Regenwand

Materialien zum Regenwand-Modell.

Materialien

• Schwarzer Karton beklebt mit Glaskügelchen
• schwarze, sehr helle Taschenlampe

Versuchsaufbau

1. lege das Material auf den Versuchstisch

Aufbauanleitung Station: Spektroskopie

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Versuch: optisches Gitter

Versuchsaufbau zum optischen Gitter.

Materialien

• optische Bank (75 cm- oder 1 m-Länge)
• 4 hohe Reiter
• Stativklemme
• helle Taschenlampe
• Spalt
• Linse mit f=150 mm
• optisches Gitter mit Postbefestigung
• weißes A4-Blatt Papier

Versuchsaufbau

1. Klemme die Taschenlampe mit der Stativklemme auf den linken Reiter ein.
2. Rechts daneben kommt der Spalt in den Reiter, daneben die Linse und nach ganz rechts das Gitter (siehe Versuchsaufbau).
3. Achte darauf, dass der Abstand zwischen Spalt und Linse (f=150 mm) ungefähr der Brennweite der Linse entspricht, d.h. ca. 15 cm! Der Abstand zwischen Linse und Gitter ist nicht entscheidend.
4. Justiere das Gitter so, dass der spaltgroße Lichtstrahl das optische Gitter trifft, und anschließend schräg abgelenkt wird.
5. Überprüfe mit dem weißen Blatt Papier, ob das Lichtspektrum sichtbar wird. Falls nicht, justiere das Gitter leicht in eine Richtung und versuche, das Spektrum sichtbar zu machen.
6. Lege das Blatt Papier neben den Versuchsaufbau.

Hinweis: Achte beim Aufbau dieses Versuchs am Stationstisch darauf, wo genau das Spektrum sichtbar wird. Achte darauf, dass niemand von den SuS geblendet wird und dass es bei den anderen Stationen nicht stört!

Versuch: Lichtquellen untersuchen

Materialien

• Lichttisch
• Eine Optik Bank mit einem Reiter
• Eine Spektrallampenhalterung mit passender Spannungsquelle und Kaltgerätekabel
• Eine Natriumdampflampe

Versuchsaufbau

1. Die Spektrallampe in die Halterung drehen.
2. an das Spannungsgerät anschließen
3. Das Spannungsgerät an Strom anschließen
4. Den Licht Tisch ebenfalls an Strom anschließen
5. Sichergehen, dass die relevanten Lichtquellen beschriftet sind

Aufbauanleitung Station: Lichtleiter

Zum Moodle Kurs „Optik, Klasse 7“

Versuch: Glasfaser Teil 1

Versuchsdurchführung des ersten Versuchs zum Lichtleiter.

Materialien

• Glasfaserstab
• Laserpointer

Versuchsaufbau

• lege das Material au den Veruchstisch

Versuch: Glasfaser Teil 2

Materialien

• Glasfaserkabel (dünn)
• 2 Laserpointer
• Sichtschutz
• Morsealphabet, Arbeitsblatt

Versuchsaufbau

1. Stelle den Sichtschutz auf
2. platziere das Glasfaserkabel so darum, dass die SuS sich zu Morsen können, ohne sich dabei zu sehen.
3. Lege die Laserpointer jeweils an ein Ende der Glasfaser

Aufbauanleitung Station 10: Das räumliche Sehen

Es wird die Mappe mit den laminierten Blättern (2 Stationsschilder, 3x Rot-Cyan-Bilder) benötigt.

Versuch 1: Der springende Daumen

Versuch Springender Daumen

Materialien

• eine Blume im Blumentopf (z.B. die Blume im Bild rechts)

Versuchsaufbau

• Stelle die Blume im Blumentopf auf den Stationstisch.

Versuch 2: Ein Loch in der Hand

Versuch Ein Loch in der Hand

Materialien

• Ein weißes Blatt Papier (aus dem Druckerraum)

Versuchsaufbau

• Lege das weiße Blatt Papier auf den Stationstisch.

Versuch 3: Rot-Cyan-Brille

Rot-Cyan-Brille

Materialien

• Box mit der Aufschrift „3D-Brillen (Rot-Cyan, Rot-Grün)"

Versuchsaufbau

• Lege die Box mit den 3D-Brillen auf den Stationstisch.

Versuch 4: 3D-Bilder selbst erstellen

Materialien

• Box mit der Aufschrift „Playmobil Tierhof"
• wenn möglich: ein zweites iPad (nicht das iPad, welches die SuS sowieso für diese Station verwenden)

Versuchsaufbau

• Lege die Box mit dem Playmobil Tierhof auf den Stationstisch.

Aufgabe an die Betreuer oder einen Doktoranden: Die SuS sollen ihre 3D-Bilder und eine 3D-Brille am Ende des Tages mit nach Hause nehmen können. Gehe dafür folgendermaßen vor:

1. Nehme dir das Tablet, das für die Station 10: Das räumliche Sehen zugeteilt ist.
2. Gehe in den Dateiordner „MakeIt3D" des Tablets.
3. Schicke dir alle an diesem Tag erstellten 3D-Bilder zu, z.B. per Mail.
4. Drucke alle 3D-Bilder vom Computer oder von einem USB-Stick aus. Drucke jedes Bild 3-mal aus (damit jeder der SuS ein Bild erhält)!
5. Teile am Ende des Tages im Schülerlabor jedem der SuS eine 3D-Brille und ein 3D-Bild aus!