Optik-Experimente mit NEVA, SEG und Eigenbauergänzungen

[buedes]

Eine grundlegende Anforderung an die Experimentierausstattung ist die Möglichkeit, paralleles Licht zu erzeugen und auch überprüfen zu können. Eine ganz brauchbare Methode habe ich bei NEVA gefunden und umgesetzt:




Mal sehen, ob sich das der Einfachheit halber auch mit einer Taschenlampe als Lichtquelle machen lässt.
Die hier verwendete Lampe aus dem NEVA-Kasten ist ja mit einem 10cm- Kollimator ausgestattet.

Gruß, Horst

[buedes]

Die Taschenlampe verfehlt mit ihrer maximal einstellbaren Fokussierung die Strahlenparallelität nur knapp:



Gruß, Horst

[Georg]

Horst,
wenn der Einstellbereich reichen würde, dann hättest du ein
Bündel vom Durchmesser der Taschenlampe, die Blende
mit den 5 Spalten würde also nur in der Mitte ausgeleuchtet.
Warum willst du eigentlich die Taschenlampe verwenden?
Du hast doch in dem Gerätesatz eine gute Leuchte.
Gruß
Georg

[buedes]

Hi

Wenn ich nun wirklich parallele Lichtstrahlen auf der Opt. Bank zur Verfügung habe, dann kann ich ja damit leicht die Brennweiten meiner Linsen ermitteln oder überprüfen. Dazu habe ich mal die Anleitung aus "Versuche mit dem SEG Optik" (Phylatex) hergenommen:

Sieht eigentlich ganz einfach aus. Doch leider ergeben sich Abweichungen zu den aufgedruckten Werten von bis zu 3 Zentimetern.

Also suche ich jetzt nach einer genaueren Methode.

Gruß, Horst

[buedes]

...Warum willst du eigentlich die Taschenlampe verwenden?
Du hast doch in dem Gerätesatz eine gute Leuchte...

Hallo Georg!
Das ist Teil meiner Suche nach einer lichtstarken Lampe z.B. um dieses Experiment besser durchführen zu können: Hier (Mit KOSMOS-Kasten)
Als Fern-Ziel habe ich mir da ein Eigenbau-Spektroskop mit elektron. Auswertung in den Kopf gesetzt.

Gruß, Horst

[Georg]

Wenn ich nun wirklich parallele Lichtstrahlen auf der Opt. Bank zur Verfügung habe,

Hallo Horst,
wenn das Wörtchen wenn nicht wär. Zunächst gibt es "wirklich parallele"
Lichtstrahlen gar nicht, praktisch parallel sind Sonnenstrahlen und
manche Laser.
Somit könnte man mit Hilfe der Sonne so verfahren, daß man zunächst
deren Strahlung ausreichend abschwächt (Glas vom Schweißschutzschild
oder Reflektion an Schwarzglas), und dann das Bild der Sonne entwirft.
Außerdem muß man sehr Umständlich die helle Umgebung von
der Versuchsanordnung abschirmen.
Besser verzichtet man ganz auf parallele Strahlen und verwendet die
übliche Linsengleichung: 1/f = 1/b + 1/g
Soll das genau werden, muß man als Gegenstand ein möglichst feines
Raster verwenden, und g ungefähr gleich b wählen.
Je schlanker (spitzer) ein Strahlenkegel ist, umso schwieriger wird
die exakte Scharfstellung. (Denke an die Schärfentiefe)
Verwendet man nur Randstrahlen (Ringblende), wird das Verfahren
etwas besser.
Ich gehe praktisch so vor, daß ich ein weit entferntes Objekt
(Baum, Haus in 100 m und mehr) möglichst scharf abbilde.
Diese Gegenstandsentfernung kann man dann getrost als "unendlich" betrachten.
Ist die Brennweite nur einige cm, kann man auch die Schrift auf einer
Glühlampe im Zimmer in einigen m Entfernung nehmen.
Kennt man den Brechungsindex der Linse, kann man mit einem Sphärometer
die Wölbung der Linsenseiten messen und rechnen.
Gruß
Georg

[Georg]

Das ist Teil meiner Suche nach einer lichtstarken Lampe z.B. um dieses Experiment besser durchführen zu können

Horst,
Für derlei Versuche wird eine linienförmige Lichtquelle
gebraucht: ein Spalt, oder ein Stück gerader Wolframdraht
einer Glühlampe oder eine möglichst schlanke gerade Wendel
einer Halogenbirne. (12 Volt 10 Watt z. B.)
Was dein Fernziel betrifft, was stellst du dir unter
"elektronischer Auswertung" vor?
"-skope" sind übrigens immer Geräte für Beobachtung mit
dem Auge: Mikroskop, Teleskop, Spektroskop.
Wenn das Gerät schreibt oder registriert (im weitesten Sinn)
dann sind das "-graphen".
Gruß
Georg
PS
das Ding hab ich mir mal gebastelt, ist recht nett:
http://astromedia.eu/Bastelspass-der-Wi ... ::132.html

[mjwolf]

"-skope" sind übrigens immer Geräte für Beobachtung mit
dem Auge: Mikroskop, Teleskop, Spektroskop.
Wenn das Gerät schreibt oder registriert (im weitesten Sinn)
dann sind das "-graphen".

Wobei verschiedene Sprachen die Wirklichkeit natürlich unterschiedlich konstruieren (bzw. manche Sprachen in einigen Punkten differenzierte sind als andere) und dem deutschen "-graph" das englische "-scope" entspricht; und da wir anderen ja immer alles nachmachen müssen heisst das Ding heute tatsächlich Oszilloscope (halb eingedeutscht) oder Oszilloskop (ganz eingedeutscht) - und nicht mehr Oszillograph.

VG
Martin

[Georg]

Wobei verschiedene Sprachen die Wirklichkeit natürlich unterschiedlich konstruieren

Hallo Martin,
es ist viel einfacher: Im angelsächsischen Bereich, speziell USA
war schon immer die Kenntnis der klassichen Sprachen
unterentwickelt.
Richtig heißt das von dir angeführte Gerät Oszillokuck :=)
Gruß
Georg

[mjwolf]

es ist viel einfacher: Im angelsächsischen Bereich, speziell USA
war schon immer die Kenntnis der klassichen Sprachen
unterentwickelt.
(...)
Richtig heißt das von dir angeführte Gerät Oszillokuck :=)

wow - ich hab noch "gucken" gelernt ... inzwischen kennt der Duden aber tatsächlich auch "kucken" (--> Du Norddeutsch? :-D )

http://www.duden.de/rechtschreibung/gucken

http://www.duden.de/rechtschreibung/kucken

Die andere Entwicklung ist aber auch hier ganz gut zu beobachten: Während Ingenieure vor 50 Jahren auch noch ihr Latein und ihr Altgriechisch im Griff hatten, findest Du heute überall Kunstbegriffe, die ja "latinisiert" sein müssen (sonst entsprechen sie nicht dem Habitus/sind sie einfach uncool), bei denen der Wortschöpfer munter lateinische und griechische Wortstämme gemischt hat - natürlich ohne sich dessen bewusst zu sein...

VG
Martin

[buedes]

Hallo die Herren!

Scope, Graph, Kuck, deutsch, griechisch, lateinisch... ist mir hier völlig "Wurscht". Wichtiger sind Funktion und Anwendbarkeit für meine Zwecke.

das Ding hab ich mir mal gebastelt, ist recht nett:
http://astromedia.eu/Bastelspass-der-Wi ... ::132.html

Hallo Georg,
das Ding habe ich auch mal gebaut. Richtiges Hineinsehen ist jedoch - bei mir wenigstens - Glücksache.

Gruß, Horst

[buedes]

Was dein Fernziel betrifft, was stellst du dir unter
"elektronischer Auswertung" vor?

...na ja so was z.B.:
http://www.skyviewer.de/physik/spektrom ... ometer.htm

Gruß, Horst

[Georg]

Richtiges Hineinsehen ist jedoch - bei mir wenigstens - Glücksache.

Hallo Horst,
du mußt auf jeden Fall mit Brille reinschauen!
Gruß
Georg
PS
wann schunn, dann Worscht. Bei dere unn beim Schobbe
verstehen mir kän Schbaß.

[buedes]

Brennweitenbestimmung mit Autokollimation



So steht es geschrieben in dem Skript der Uni Jena.
http://www.physik.uni-jena.de/pafmedia/ ... /V_403.pdf

Das Experiment habe ich mal aufgebaut:



In der Beschreibung klingt das ganz einfach. Jedoch sehe ich auch bei Verschiebung der Teile in alle Richtungen praktisch nichts relevantes, was auf eine Brennweitenbestimmung hindeutet. Was mache ich falsch. Wo muss ich überhaupt hinschauen? Hat jemand einen Tipp für mich?

Gruß, Horst

[Georg]

jedoch sehe ich auch bei Verschiebung der Teile in alle Richtungen praktisch nichts relevantes, was auf eine Brennweitenbestimmung hindeutet. Was mache ich falsch. Wo muss ich überhaupt hinschauen?

Hallo Horst,
wie sieht die Rückseite des Dias mit den in L-Form
angeordneten Punkten aus?
Dort wird das Bild entworfen, die Rückseite sollte also
weiß sein.
Wie steht es mit deiner Sehschärfe?
Vielleicht brauchst du eine(n) Faumula(us)?
Gruß
Georg

[buedes]

Hallo Georg,

das war mal wieder ein sehr guter Tipp von dir.



Dort habe ich nicht gesucht. Mein Blick ging vornehmlich in die entgegengesetzte Richtung.
Außerdem ist die Neva-Lampe zu schwach. Hier habe ich wieder die Taschenlampe eingesetzt mit dem allerdings noch nicht ganz parallelen Licht. Da muss ich mir noch was einfallen lassen. Aber die 10cm Brennweite stimmt.

Gruß, Horst

PS
Ob die Faumu laus allerdings meiner Sehschärfe auf die Sprünge helfen kann?

[Georg]

Hier habe ich wieder die Taschenlampe eingesetzt mit dem allerdings noch nicht ganz parallelen Licht. Da muss ich mir noch was einfallen lassen.

Hallo Horst,
du brauchst kein "paralleles" Licht für diese Methode.
Tja, die/der Faumulaus soll ja nicht deiner Sehschärfe
auf die Sprünge helfen, sondern für dich einstellen.
Gruß
Georg
PS
der Versuch gelingt evtl besser, wenn du anstelle dieses
Dias einen Weißen Karton nimmst, in den du mit einer
Stecknadel einige Löcher machst, am Besten in L-Anordnung.
Bei dieser Blende mit feinen Löchern bekommst du zusätzlich zur Schärfe
bzw Unschärfe der Abbildung noch eine starke Veränderung
der Helligkeit der abgebildeten Punkte.
PSPS
Bei diesem Autokollimationsverfahren wird die Linse zwei
mal benutzt, hin und zurück. Dadurch sind Gegenstands- und
Bildweite gleich f, nicht wie sonst 2f.
Damit ergibt sich der Vorteil, daß die der Öffnungswinkel
der Strahlenbündel doppelt so groß ist, das Scharfstellen
gelingt somit besser.

[buedes]

der Versuch gelingt evtl besser, wenn du anstelle dieses
Dias einen Weißen Karton nimmst, in den du mit einer
Stecknadel einige Löcher machst, am Besten in L-Anordnung.
Bei dieser Blende mit feinen Löchern bekommst du zusätzlich zur Schärfe
bzw Unschärfe der Abbildung noch eine starke Veränderung
der Helligkeit der abgebildeten Punkte.

Hallo Georg,

das funktioniert leider nicht! Durch die kleinen Löcher fällt weniger Licht, so dass hernach die Reflexion gar nicht mehr zu sehen ist. Ich brauche unbedingt noch eine stärkere Lichtquelle. Dabei spekuliere ich auf einen Diaprojektor zum Ausschlachten.

Als nächstes müssen meine Brillengläser vermessen werden.

Gruß, Horst

[Georg]

Hallo Horst,
so was würde ich empfehlen:

http://www.ebay.de/itm/Noris-Diaprojekt ... SwSWJXQu7M

6x6 ist für deine Versuche auf jeden Fall besser, eine kleine
Macke am Objektiv stört dich auch nicht, da du in erster Linie
den Projektor nur als Lichtquelle nutzen willst.
Gruß
Georg
Der hier sieht auch gut aus, vor allem die 3 Ersatzbirnen
sind wichtig. Für die ganz alten Projektoren könnte
die Beschaffung der Lampen schwierig werden.
Die Fotogeschäfte, bei denen man solche Lampen kaufen konnte,
sind alle perdue.
http://www.ebay.de/itm/Filius-Diaprojek ... SwMHdXRLe5

[buedes]

Hallo Georg,

ich habe mich für diesen etwas moderneren Apparat entschieden:
http://www.ebay.de/itm/C-Braun-Nuernber ... _cvip=true

Der wird dann für meine Zwecke umgebaut/ abgespeckt und sollte auch mit normalen Halogenlampen bestückbar sein.

Gruß, Horst

[Georg]

Hallo Horst,
moderne Halogen sind in dem Noris auch drin.
Bei den altmodischen "Schiebern" ist das
Abspecken wesentlich einfacher, denke ich.
Gruß
Georg

[buedes]

...und jetzt Brillen



Hier messe ich eine Brennweite f von 25cm.
Die Brechkraft in Dioptrien ist der Kehrwert der Brennweite, also D= 1/f (in Metern hoch minus 1).
D= 1/ 0,25m
D= 4
Stimmt!

Gruß, Horst

[Georg]

Hallo Horst,
wie sagte doch Kulenkampff?
Drei Brillen braucht der Mann:
- eine für die Nähe
- eine fürs Ferne,
- und eine um die anderen beiden zu suchen
Gruß
Georg

[buedes]

...jetzt mehr Licht

mit dem umgebauten Braun-Paximat-Diaprojektor



Technische Daten:
Netzschalter, Feinsicherung T 1,25A
Lampe 24V/150W, Feinsicherung 6,3A
Lampe regelbar
Kühlgebläse
Überhitzungs-Thermoschalter
Einschubführung für gerahmte Strahlengang-Vorsätze
Milchglas-Diabetrachter oben hervorziehbar

Um den Strahlengang im Kondensor/ Kollimator muss ich mich noch kümmern.

Gruß, Horst

[buedes]

Universalhalter

Zu meiner optischen Bank habe ich nun einen variablen Spezial- Adapter gebaut, um auch systemfremde Objekte fest und in richtiger Höhe anbringen zu können.



Gruß, Horst

[Georg]

Hallo Horst,
die großen plankonvexen Linsen links vorne (In Halterungen aus schwarzem Blech),
sind das die Kondensorlinsen aus dem Projektor?
Gruß
Georg

[buedes]

Hallo Georg,

die herumliegenden Linsen stammen aus verschiedenen ausgeschlachteten optischen Geräten. Da sind auch Teile von anderen Dia-Projektoren dabei.

Bei diesem Projektor habe ich lediglich die vorderste Linse des zweiteiligen Kollimators herausgenommen, um wenigstens annähernd paralleles Licht zu bekommen. Die verbliebene Optik besteht also nur noch aus: Hohlspiegel, Lampe, Kondensorlinse, und das Wärmeschutzglas habe ich auch drin belassen.

Gruß, Horst

[buedes]

Optische Spitzen

In einem Video von CBSE India habe ich interessante Methoden gefunden, den Brennpunkt von Hohlspiegeln und Linsen mit Hilfe von optischen Spitzen, welche mit dem virtuellen Bild in Kontakt gebracht werden, zu bestimmen. Also brauche ich auch so eine "optische Nadel" auf meiner Bank.



Leider ist die Brennweite meines Hohlspiegels zu klein (nur wenige Millimeter), um einen ordentlichen Aufbau auf der Bank hinzukriegen. Auch das zu fotografieren, ist nicht so einfach.

Gruß, Horst

[Georg]

Hallo Horst,

Leider ist die Brennweite meines Hohlspiegels zu klein (nur wenige Millimeter),

Das kann ich mir nicht richtig vorstellen. Zeig doch mal ein
Bild von dem Hohlspiegel (mehr seitlich)
Gruß
Georg

PS So ein mit Bleistiftspitzer angeschärftes Dübelholz
kann man vorn mit einem weichen Bleistift anfärben
und dann jemand geben bzw. in seine Bleistiftablage
mogeln :=)

[Physikfan]

Hallo Horst

Tolle Experimente!
Nimm doch als Spitze die Spitze einer Stecknadel, die Du in einen kleinen Klumpen aus Glasererkitt steckst.
Meiner Meinung nach sind Deine Bilder reell, nicht virtuell.
Aber auf jeden Fall tolle Fotos.
Ich nehme an, Du verwendesteine Kamera mit manueller Fokussierung und großer Blendenöffnung, das ist zu empfehlen, denn dann ist die Schärfentiefe eher klein,
und dann läßt sich die jeweilige Brennweite leichter zu bestimmen.

Ich habe da irgendwo ein Hohlspiegelpaar mit einer Öffnung.
Wenn Du da eine Münze auf den Boden des einen legst, glaubst Du, die Münze schwebt in der Öffnung des anderen, ebenfalls ein reelles Bild.
Ich bin noch zusehr mit meiner Lichtgeschwindigkeit beschäftigt.

Viel Erfolg weiterhin und viele Grüße

Physikfan

[Physikfan]

Hallo Horst

Zu Deiner Suche nach einer Lichtquelle mit einem parallelen Strahlenbündel:

Du wirst nicht drumherumkommen, Dich nach einem parabolischen Hohlspiegel und einer annähernd punktförmigen Lichtquelle
umzusehen.
Spiegel deshalb, um die chromatische Abberation auszuschalten,
und parabolisch, damit auch die achsenferneren Strahlen noch parallel sind, im Gegensatz zu einem Kugelspiegel.
Bei einer Linse, die nicht allzu teuer ist, (es gibt auch Apochromate, sehr teuer), hast Du immer das Problem, dass der z.B. der violette und der rote Anteil im weißen Licht
jeweils unterschiedliche Brennweiten aufweisen.

Viele Grüße

Physikfan

[buedes]

Hallo Georg,

der im Linsenhalter eingeklemmte Hohlspiegel stammt sehr wahrscheinlich aus einem Dia-Projektor, und da sitzt normalerweise die Lampe eng daneben. Also ist die Brennweite sehr klein.

PS So ein mit Bleistiftspitzer angeschärftes Dübelholz
kann man vorn mit einem weichen Bleistift anfärben
und dann jemand geben bzw. in seine Bleistiftablage
mogeln :=)

...kleiner Schelm, wa! Oder ein großer?
Gruß, Horst

[buedes]

Hallo Physikfan!

Nimm doch als Spitze die Spitze einer Stecknadel, die Du mit einem kleinen Klumpen aus Glasererkitt steckst.

Das angespitzte 10mm- Rundholz passt genau in meine höhenverstellbaren Muffen. Zwei davon sind für die absehbaren Versuche notwendig. Und da ich immer bestrebt bin, alle Experimentier-Teile möglichst universell einsetzbar zu halten, hat sich das so ergeben.

Mit den Begriffen "reell" und "virtuell" hadere ich im Moment noch ein bisschen.

Gruß, Horst

[buedes]

2-Spitzen-Experiment mit Konvex-Linse +10



Wie der Versuch allerdings nach diesem Vorbild funktionieren soll, ist mir noch einigermaßen unklar.

Gruß, Horst

PS
Dieses "inverted image" kriege ich einfach nicht zu Gesicht!

[Physikfan]

Hallo Horst

Bei diesem Experiment solltest Du, wenn sich die erste Spitze exakt im Abstand der doppelten Brennweite Deiner 100mm Optik befindet,
das reelle Bild dieser ersten Spitze kopfüber Deiner zweiten Spitze, die sich ebenfalls genau im Abstand der doppelten Brennweite befindet,
sehen können, bzw. mit einer Mattscheibe auffangen können.
Beide Spitzen sollten sich auf der optischen Achse Deiner Optik befinden.

Viele Grüße

Physikfan

[Physikfan]

Hallo Horst

Wenn sich die Optik auf Markierung 35 befindet, erste Spitze auf 15, zweite Spitze auf 55.
Bitte erste Spitze GUT beleuchten!!!!!!!

Viele Grüße

Physikfan

[Physikfan]

Hallo Horst

Die Frage ist natürlich:

Bedeutet +10 10cm oder 10mm.

Ich glaube, nach der Krümmung der Optik zu schließen eher 10 cm.

Viele Grüße

Physikfan

[buedes]

Hallo Physikfan!

Tatsächlich, mit diesen Einstellungen sehe ich jetzt alles.



An meiner vorausgegangenen Fehlleistung war mal wieder mein alter Denkfehler schuld: Ich habe das Bild im Brennpunkt gesucht!

Danke Physikfan!

Gruß, Horst

[buedes]

Jetzt auch seitlich verstellbar!



Damit kann ich nun die Spitzen o.ä. auch in der Querrichtung feinfühlig zur Deckung bringen bzw. einregulieren.

Gruß, Horst

[Physikfan]

Hallo Horst

Super Deine feinfuehlige Querverstellung.
Jetzt fehlt nur noch die analoge Hoehenverstellung
Und Du kannst dann auch die
Lichtgeschwindigkeit messen.

Viele Gruesse

Physikfan