Mai 2016
Strahlenoptik
30/05/16 17:19
1. Strahlenoptik mit Crcodile Physics
a) Reflexion
b) Brechung
2. Linsenbilder mit Crocodile Physics
a) Reflexion
b) Brechung
2. Linsenbilder mit Crocodile Physics
Interferenz von Mikrowellen: Beugung am Doppelspalt
23/05/16 17:40
1. Versuch: Mikrowellen am Doppelspalt
![MikrowelleDoppelspalt3](mikrowelledoppelspalt3.jpg)
2. Beugung -> Elementarwelle -> Interferenz
– konstruktive Interferenz -> Maximum
– destruktive Interferenz -> Minimum
3. Mathematische Betrachtung der Vorgänge
– am Doppelspalt
– beim Empfänger
Über diesen Versuch besteht die Möglichkeit, die Wellenlänge der Welle zu bestimmen.
Protokoll (Lennart):
Smart: 23-05-16
![MikrowelleDoppelspalt1](mikrowelledoppelspalt1.jpg)
![MikrowelleDoppelspalt2](mikrowelledoppelspalt2.jpg)
![MikrowelleDoppelspalt3](mikrowelledoppelspalt3.jpg)
2. Beugung -> Elementarwelle -> Interferenz
– konstruktive Interferenz -> Maximum
– destruktive Interferenz -> Minimum
3. Mathematische Betrachtung der Vorgänge
– am Doppelspalt
– beim Empfänger
Über diesen Versuch besteht die Möglichkeit, die Wellenlänge der Welle zu bestimmen.
Protokoll (Lennart):
Smart: 23-05-16
Interferenz von Mikrowellen: stehende Welle
19/05/16 16:39
1. Eigenschaften von Mikrowellen
a) Polarisation (von Querwellen/Transversalwellen) (siehe auch 09.05.16)
b) (Nicht-)Durchdringen von Materie
![MikrowelleGlas](mikrowelleglas.jpg)
![MikrowelleKunststoff](mikrowellekunststoff.jpg)
![MikrowelleHolz](mikrowelleholz.jpg)
![MikrowelleHand](mikrowellehand.jpg)
![MikrowelleMetall](mikrowellemetall.jpg)
c) Reflexion an Metall
![MikrowelleReflexion](mikrowellereflexion.jpg)
d) Das Superpositionsprinzip: Wellen durchdringen sich ungestört.
Simulation: Superposition
e) Interferenz: Überlagerung von 2 gleichen Wellen (= gleiche Frequenz und gleiche Amplitude)
-> Fall I: 2 gleiche Wellen laufen aufeinander zu und überlagern sich -> stehende Welle
Simulation: http://www.leifiphysik.de/mechanik/mechanische-wellen/stehende-welle
Über diesen Versuch besteht die Möglichkeit, die Wellenlänge der (stehenden) Welle zu bestimmen. Es gilt: Schwingungsbauch zu Schwingungsbauch = Lambda/2
-> Fall II: Beugung und Interferenz am Doppelspalt (siehe 23.05.16)
Protokoll (Jan): ProtokollJan
Smart: 19-05-16
a) Polarisation (von Querwellen/Transversalwellen) (siehe auch 09.05.16)
b) (Nicht-)Durchdringen von Materie
![MikrowelleGlas](mikrowelleglas.jpg)
![MikrowelleKunststoff](mikrowellekunststoff.jpg)
![MikrowelleHolz](mikrowelleholz.jpg)
![MikrowelleHand](mikrowellehand.jpg)
![MikrowelleMetall](mikrowellemetall.jpg)
c) Reflexion an Metall
![MikrowelleReflexion](mikrowellereflexion.jpg)
d) Das Superpositionsprinzip: Wellen durchdringen sich ungestört.
Simulation: Superposition
e) Interferenz: Überlagerung von 2 gleichen Wellen (= gleiche Frequenz und gleiche Amplitude)
-> Fall I: 2 gleiche Wellen laufen aufeinander zu und überlagern sich -> stehende Welle
Simulation: http://www.leifiphysik.de/mechanik/mechanische-wellen/stehende-welle
Über diesen Versuch besteht die Möglichkeit, die Wellenlänge der (stehenden) Welle zu bestimmen. Es gilt: Schwingungsbauch zu Schwingungsbauch = Lambda/2
-> Fall II: Beugung und Interferenz am Doppelspalt (siehe 23.05.16)
Protokoll (Jan): ProtokollJan
Smart: 19-05-16
Eigenschaften von Mikrowellen
09/05/16 18:37
1. Der Mikrowellenherd (Frequenz: 2,455 GHz, Wellenlänge: 12,2 cm): Wellen transportieren Energie.
a) Magnetron/Klystron: der Schwingkreis im Mikrowellenherd
![Klystron](klystron.jpg)
b) die Länge der "Antenne" muss zur Mikrowelle passen: Wasser wird heiß, Kerzenwachs bleibt kalt.
![Mikro1b](mikro1b.jpg)
Simulation: microwaves_de
c) Metall wirkt wegen der frei beweglichen Elektronen immer als Antenne: CD in der Mikrowelle.
![MikrowelleCD](mikrowellecd.jpg)
2. Der Dezimeterwellensender (Frequenz: 434 MHz, Wellenlänge: 69 cm)
a) Der Empfang wird mit zunehmender Entfernung vom Sender schwächer.
![Deziwellen1](deziwellen1.jpg)
b) Die Dezimeterwellen sind polarisiert.
![Deziwellen3](deziwellen3.jpg)
Polarisation (nur bei Querwellen)
![polarisation1](polarisation1.gif)
Simulation: optics_polarizer
c) Die Wellenlänge ändert sich mit dem Medium.
![Dezi4b](dezi4b.jpg)
3. Der Mikrowellensender (Frequenz: 9,35 GHz, Wellenlänge: 3,2 cm)
a) Nachweis der Polarisation.
b) Das Handy als Mikrowellensender.
![Handy3](handy3.jpg)
Protokoll (Leo):
Smart: 09-05-16
a) Magnetron/Klystron: der Schwingkreis im Mikrowellenherd
![Klystron](klystron.jpg)
b) die Länge der "Antenne" muss zur Mikrowelle passen: Wasser wird heiß, Kerzenwachs bleibt kalt.
![Mikro1b](mikro1b.jpg)
Simulation: microwaves_de
c) Metall wirkt wegen der frei beweglichen Elektronen immer als Antenne: CD in der Mikrowelle.
![MikrowelleCD](mikrowellecd.jpg)
2. Der Dezimeterwellensender (Frequenz: 434 MHz, Wellenlänge: 69 cm)
a) Der Empfang wird mit zunehmender Entfernung vom Sender schwächer.
![Deziwellen1](deziwellen1.jpg)
b) Die Dezimeterwellen sind polarisiert.
![Deziwellen2](deziwellen2.jpg)
![Deziwellen3](deziwellen3.jpg)
Polarisation (nur bei Querwellen)
![polarisation1](polarisation1.gif)
Simulation: optics_polarizer
c) Die Wellenlänge ändert sich mit dem Medium.
![Dezi2b](dezi2b.jpg)
![Dezi3b](dezi3b.jpg)
![Dezi4b](dezi4b.jpg)
3. Der Mikrowellensender (Frequenz: 9,35 GHz, Wellenlänge: 3,2 cm)
a) Nachweis der Polarisation.
b) Das Handy als Mikrowellensender.
![Handy3](handy3.jpg)
Protokoll (Leo):
Smart: 09-05-16