HTW Chur: Telekommunikation und Informatik: Physik

P8.01: Optik I: Strahlen und Bilder

Lernziele:

  • Reflexionsgesetz und Brechungsgesetz kennen und einfache Berechnungen damit ausführen können.
  • die charakteristischen Strahlen bei Spiegeln und Linsen kennen.
  • Bilder bei der Abbildung durch Spiegel und Linsen konstruieren können.
  • reelle und virtuelle Bilder unterscheiden und ihr Zustandekommen erklären können.
  • Berechnungen bei Abbildungen mit Spiegeln bzw. Linsen ausführen können (Brennweite, Bildgrösse).
  • Berechnungen bei der Kombination von dünnen Linsen ausführen können.

Ablauf:

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Einführung

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Wie sieht das menschliche Auge?

Lesen Sie den Text von Kapitel 6.6 in Borer: Physik. Notieren Sie sich die unbekannten Begriffe (Lesen Sie aber zunächst einmal weiter, damit Sie an das Ende des Textes kommen).

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Gruppeneinteilung:

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

Zur Klärung der unbekannten Begriffe gibt es zwei Stationen in den beiden Dunkelkammern. Dort können Sie versuchen, den unbekannten Begriffen auf die Spur zu kommen. Arbeiten Sie eng in Ihrer Gruppe zusammen. Diskutieren Sie in der Gruppe auch die unbekannten und unvertrauten Begriffe. (Bis zum Ende des Lektionenblocks werden alle Begriffe geklärt und alle Fragen beantwortet). Die Experimente in der Dunkelkammer werfen vielleicht neue Fragen auf. Notieren Sie sich Ihre Fragestellung.

A Strahlengänge

Dunkelkammer links: Reflexion und Brechung (Arbeitsblatt mit Aufgabenstellung)
Lesen Sie begleitend den Text von Kapitel 6.2 und 6.4.

B Bilder

Dunkelkammer rechts: Spiegel, Linsen, Linsenkombination (Arbeitsblatt mit Aufgabenstellung)
Lesen Sie begleitend den Text von Kapitel 6.3 und 6.5.

C Computersimulationen

Im Physiklabor sind zwei Computer eingerichtet mit Simulationsprogrammen: Demo-Software (Freeware): download: optik.zip
spiegel.exe (Strahlengang bei Spiegel)
duennlns.exe (Dünne Linsen: Strahlengang, Bildentstehung)
dickelns.exe (Dicke Linsen: Strahlengang, Bildentstehung)
rainbow.exe (Regenbogen: Strahlengang, Spektralzerlegung)
Optische Bank: http://www.schulphysik.de/java/physlet/applets/optik1.html

D Kontrollfragen

Beantworten Sie die Kontrollfragen aus dem Buch Borer. Physik S. 145/3 - 6 und S. 151/7 - 9. Beantworten Sie auch die Kontrollfragen vom Arbeitsblatt Optik/Serie 1/Nr. 3, 5 - 8, 10, 11

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Verweilzeit bei den Stationen 30 Minuten, Reihenfolge: Start G1-A, G2-B, G3-C, G4-D, Wechsel von A nach B nach C nach D nach A ...
Fortsetzung bei P802

Literatur:

 Borer: Physik, 6.2-6.6

Links:

 Materialien zu Borer: Physik: http://telecom.tlab.ch/~knoll/physik/materialien/buch.htm
Uni Erlangen: Programme zur Optik:http://www.physik.uni-erlangen.de/didaktik/download/windown.htm
Physik-Klausur: http://www.fortunecity.com/campus/politics/32/optik.htm
Lichtwellenleiter: http://www.aeeo.ruhr-uni-bochum.de/stoeberecke/llf/llf.html
Regenbogen: http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/rnbw.html und 
                    http://www.aeeo.ruhr-uni-bochum.de/stoeberecke/regenbogen/regenbog.htm
Optische Bank (Applet): Optics_Physlet.zip
10.5.2003 kn