15. Linsen und Spiegel
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29. Nicht ausgegeben
30. Elektrolytischer Trog

Versuch Nr. 15

15. Daten optischer Linsen und Spiegel

Zubehör:

1 Dreikantschiene 1230 mm mit Justierfuß und zwei Stellschrauben
3 schwere Reiter 60 mm mit Säule 60 mm
2 schwere Reiter 30 mm mit Säule 60 mm
2 leichte Reiter 60 mm mit Säule 60 mm
3 leichte Reiter 30 mm mit Säule 60 mm
1 Niederspannungslampe mit Leuchtkörper 12V, 60W
1 Transformator (6V, 12V)
1 weißer Schirm 270 x 350 mm
1 weißer Schirm 25 x 30 mm
1 als Gegenstand dienende Blende (in Metall geschnittener Buchstabe)
1 Sammellinse (plankonvex) f= 30mm, d = 90mm
1 Sammellinse d = 50mm
1 Zerstreuungslinse d = 40mm
1 Planspiegel
1 Oberflächen-Hohlspiegel d = 95mm
1 Grünfilter
1 Rotfilter
1 Maßstab, 1 Schieblehre
1 Spaltblende
1 Kondensor
1 Bausatz " Mikrooptische Bank "

Aufgaben:

Der überwiegende Teil der folgenden Aufgaben läßt sich mit mehreren unabhängigen, unterschiedlich genauen Methoden lösen. Soweit es die Zeit erlaubt, sollte die Möglichkeit zur Kontrolle weidlich ausgenutzt werden.

1. Man bestimme die Brennweite des mitgegebenen Hohlspiegels.

2. Man bestimme die Brennweite der mitgegebenen Sammellinse.

3. Man bestimme die Brennweite der mitgegebenen Zerstreuungslinse.

4. Man füge beide Linsen, im Abstand von mehreren Zentimetern, zu einem System zusammen und bestimme dessen Brennpunkt und Brennweite und die Lage der Hauptpunkte (Skizze).

5. Man ermittle aus den in der zweiten und dritten Aufgabe gewonnenen Brennweiten der Einzellinsen durch grafische Konstruktion ebenfalls die Daten des Systems und vergleiche sie mit den experimentiellen Werten.

6. Wenn noch genügend Zeit vorhanden, bestimme man die Brennweiten des Hohlspiegels und der beiden Linsen für Rot- und Grünfilterlicht. Ist eine chromatische Aberration festzustellen?

Hinweise:

In der genannten Literatur sind zahlreiche Verfahren zur Bestimmung von Daten von Linsen und Linsensystemen beschrieben. Einige dieser Verfahren können Sie mit der herkömmlichen Zeiss-Schiene und Zubehör durchführen, so daß Sie die Aufgaben ohne die drei letzten in der Zubehörliste eingetragenen Hilfsmittel in jedem Falle lösen können.

Literatur:

Bergmann-Schaefer

Band III

W.Walcher

Praktikum der Physik

Martienssen

Einführung in die Physik IV

Gerthsen

Physik

Stichworte zur Vorbereitung:

Gültigkeitsgrenzen der " Geometrischen Optik "
Hauptebenen, Brennpunkte, Brennweiten
optische Achse, Blenden, Brechung
Abbildungen, Vergrößerungsverhältnisse
Autokollimation, Bessel-Verfahren
Linsenfehler
Dipersion
optische Weglänge
Fermat'sches Prinzip
Linsenmaterialien vom Infraroten bis zum Ultravioletten.Versuch Nr. 15A
 

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(c) Experimentelle Physik, Universität Ulm 04. Dezember 2001
V.i.S.d.P.: Othmar Marti, Experimentelle Physik, Universität Ulm
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