Modell wird geladen
Dieses Gerät kann das 3D-Modell nicht anzeigen. Die Schritte des Rundgangs unten lassen sich als Text lesen.
1 / 18 14 Experimente auf zwei Tischen Die optische Bank trägt ein Prisma, drei farbige Lampen neben einer Tintenkarte, einen hängenden Wassertropfen und zwei Polarisationsfilter. Zehn weitere Stationen warten auf dem zweiten Tisch rechts. Die Leiste unter dem Bild springt zu jeder einzelnen.
Ziehen zum Drehen. Mausrad oder zwei Finger zum Zoomen.
Rundgang Teile Steuerung
01 14 Experimente auf zwei Tischen Die optische Bank trägt ein Prisma, drei farbige Lampen neben einer Tintenkarte, einen hängenden Wassertropfen und zwei Polarisationsfilter. Zehn weitere Stationen warten auf dem zweiten Tisch rechts. Die Leiste unter dem Bild springt zu jeder einzelnen.
02 Weißes Licht zerfällt im Glas Glas bremst violettes Licht etwas stärker als rotes, daher wird Violett an jeder Fläche stärker gebrochen. Bei diesem Winkel lenkt das Prisma Licht von 400 nm um 39,9° ab und Licht von 700 nm um 38,3°. Auf dem Schirm verteilen sich die Farben über etwa 18 mm.
03 Das Prisma drehen Ziehen Sie den Prismenwinkel in den Reglern. Die Gesamtablenkung ist nahe 49,4° am kleinsten, dort wandert das Spektrum am wenigsten. Nahe 31° weitet sich der Fächer auf etwa 5°, und unter 30° kann das violette Ende die zweite Fläche nicht mehr verlassen.
04 Drei Lampen machen Weiß Rot und Grün überlappen als Gelb, Grün und Blau als Cyan, Rot und Blau als Magenta. Wo alle drei zusammentreffen, wirkt die Tafel weiß. Schaltet man eine Lampe aus, fällt ihre Farbe aus jeder Überlappung heraus.
05 Tinten wirken umgekehrt Eine Tinte fügt kein Licht hinzu. Sie absorbiert einen Teil dessen, was auf sie fällt, daher nehmen zwei Tinten mehr weg als eine. Cyan und Gelb lassen Grün übrig, und alle drei zusammen lassen sehr wenig übrig, fast Schwarz.
06 Ein einzelner Strahl im Regentropfen Der Strahl wird beim Eintritt gebrochen, an der Rückseite des Tropfens reflektiert und beim Austritt erneut gebrochen. Rot und Violett nehmen leicht verschiedene Wege. Probieren Sie andere Strahlhöhen aus; der Winkel zurück zur Sonne ändert sich mit jeder.
07 Warum der Bogen bei 42° liegt Schicken Sie viele Strahlen auf einmal. Der Austrittswinkel steigt, hält bei 42,4° für Rot und 40,6° für Violett an und fällt dann wieder. Die Strahlen häufen sich an diesem Wendepunkt, und dieser helle Rand ist der Regenbogen.
08 Zwei Filter und das Gesetz von Malus Der erste Filter lässt etwa die Hälfte des Lampenlichts durch. Der zweite lässt cos² des Winkels zwischen beiden durch: 50% bei 45°, nichts bei 90°. Schalten Sie den dritten Filter ein und sehen Sie, wie gekreuzte Filter wieder Licht durchlassen.
09 Filter nehmen Licht weg Jeder Filter lässt etwa zwei Drittel des Spektrums durch: Cyan sperrt Rot, Magenta sperrt Grün und Gelb sperrt Blau. Wo alle drei überlappen, kommt fast nichts hindurch.
10 Ein Gitter schickt jede Farbe unter ihren eigenen Winkel Die Linien liegen 1,67 µm auseinander. Grünes Licht von 532 nm tritt in der 1. Ordnung unter 18,6° aus und in der 2. unter 39,7°. Längere Wellenlängen werden stärker abgelenkt.
11 Die Farbe der Seifenhaut kommt von ihrer Dicke Das an der Rückseite der Haut reflektierte Licht legt einen um 2nd längeren Weg zurück, hier in der Mitte 1197 nm. Welche Farben stark zurückkommen, hängt davon ab, wie dieser Weg zu jeder Wellenlänge passt.
12 Kleine Teilchen streuen Blau Im Tank wird Licht von 450 nm 5,9-mal so stark gestreut wie Licht von 700 nm. Die Seite des Tanks leuchtet blau, und das Licht, das das ferne Ende erreicht, wird gelb und orange.
13 Ultraviolett lässt manches leuchten Die Lampe gibt Ultraviolett von 365 nm ab. Jede Probe nimmt es auf und gibt sichtbares Licht mit längerer Wellenlänge ab, von etwa 425 nm bei Fluorit bis 615 nm bei Kalzit.
14 Heißere Lampen wirken bläulicher Bei 2700 K gibt ein Glühfaden das meiste Licht bei 1,07 µm im Infrarot ab und wirkt orangeweiß. Nahe 6500 K ähnelt das Licht dem Tageslicht.
15 Jedes Gas hat seine eigenen Linien Natrium legt fast sein ganzes sichtbares Licht in zwei Linien bei 589,0 und 589,6 nm. Wasserstoff, Helium, Neon und Quecksilber zeigen jeweils ein anderes Muster, und Sonnenlicht zeigt stattdessen dunkle Linien.
16 Drei Arten von Zapfen Bei 580 nm antworten die L-Zapfen voll, die M-Zapfen mit 76% und die S-Zapfen kaum. Das Gehirn liest diese Mischung als Gelb.
17 Sehen mit zwei Zapfentypen Beim Sehen eines Deutans fehlen die M-Zapfen. Die orangen und olivfarbenen Punkte der Tafel sehen dann gleich aus, daher ist die 5 schwer zu finden.
18 Farbe aus Schichten Sechs Paare aus Chitin- und Luftschichten reflektieren 99% des Lichts von 458 nm bei senkrechtem Einfall. Drehen Sie den Blickwinkel, und das Maximum wandert zu kürzeren Wellenlängen.
Optischer Tisch Stahlplatte mit Gewindelöchern im Abstand von 25 mm. Die Ständer sind festgeschraubt, damit die Strahlen dort bleiben, wohin sie gerichtet sind. Weißlichtlampe Sendet einen schmalen Strahl durch einen Spalt. Der Strahl enthält alle sichtbaren Wellenlängen zugleich. Glasprisma Ein 60°-Prisma aus BK7-Glas. Sein Brechungsindex sinkt von 1,5308 bei 400 nm auf 1,5131 bei 700 nm. Drehteller Skalierte Scheibe unter dem Prisma. Dreht man sie, ändert sich der Winkel, unter dem der Strahl auf die erste Fläche trifft. Schirm Mattierte Tafel 66 cm vom Prisma entfernt. Jede Wellenlänge trifft sie als eigene senkrechte Linie. Rote, grüne und blaue Lampe Drei Lampen, auf eine dunkle Tafel gerichtet. Wo sich ihre Kreise überlappen, addiert sich das Licht. Mischtafel Eine dunkle Tafel zeigt nur das Licht, das auf sie fällt. Rot und Grün zusammen sehen hier gelb aus. Tintenkarte Cyan-, Magenta- und Gelbtinte auf Papier. Jede Tinte nimmt einen Teil des Lichts weg, daher werden die Überlappungen dunkler. Wassertropfen Ein Modell-Regentropfen. Das Licht tritt ein, wird einmal an der Rückseite reflektiert und tritt um etwa 138° gedreht wieder aus. Erster Polarisationsfilter Lässt Licht durch, das entlang seiner markierten Achse schwingt. Etwa die Hälfte des Lampenlichts kommt hindurch. Zweiter Polarisationsfilter Dreht sich auf einer Skala. Das durchgelassene Licht folgt cos² des Winkels zwischen den beiden Achsen. Lichtmesser-Schirm Zeigt, wie viel Licht nach den Filtern übrig ist. Den genauen Wert zeigt die Anzeige. Filter-Leuchtkasten Ein weißer Leuchtkasten mit Folien in Cyan, Magenta und Gelb davor. Wo sich Filter überlagern, nimmt jeder seinen eigenen Teil des Spektrums weg. Laser Ein Strahl mit einer einzigen Wellenlänge zwischen 380 und 780 nm, oder weißes Licht, wenn „Weißes Licht“ eingeschaltet ist. Beugungsgitter Ein Dia mit feinen parallelen Linien, 100 bis 1500 pro mm. Jede Ordnung tritt unter dem Winkel aus, bei dem d sin θ = mλ gilt. Seifenhaut Eine Haut aus Seifenwasser (n = 1,33) in einem Drahtring. Das Wasser läuft nach unten, daher ist die Haut oben dünner als unten. Tank mit Milchwasser Ein 56 cm langer Glastank mit etwas Milch im Wasser. Die winzigen Teilchen streuen blaues Licht aus dem Strahl. UV-Lampe Eine Schwarzlichtröhre, die Ultraviolett bei 365 nm abgibt, das das Auge kaum sieht. Leuchtende Proben Von links: Textmarker, Tonic Water, Fluorit, Willemit, Kalzit, weißes Papier und ein nachleuchtender Stern. Schwarzkörper-Lampe Eine Lampe, deren Glühfaden sich von 1000 bis 10.000 K einstellen lässt. Die Karte daneben zeigt sechs bemalte Felder in ihrem Licht. Entladungsröhre Eine Glasröhre mit Gas unter niedrigem Druck, von Hochspannung zum Leuchten gebracht. Jedes Gas gibt seinen eigenen Satz von Linien ab. Spektroskop Fächert das Licht der Röhre zu einem Spektrum auf. Die Tafel daneben zeigt, was man im Okular sähe. Zapfen-Antworttafel Die Kurven der L-, M- und S-Zapfen mit einer Linie bei der gewählten Wellenlänge und drei Balken dafür, wie stark jeder Typ antwortet. Tafel zum Farbsehen Eine Punktetafel mit einer versteckten 5, zwei Feldern A und B und einer Reihe von Farbtönen, alle so neu gezeichnet, wie das gewählte Sehen sie wahrnimmt. Morpho-Flügel Ein Modell eines Morpho-Schmetterlings. Sein Blau stammt von Stapeln aus Chitin- und Luftschichten, daher ändert sich die Farbe mit dem Blickwinkel.
