Versuch

Auflösungsvermögen mit rotem und mit blauem Licht

Info

Sechs Lochpaare mit unterschiedlichem Abstand

Aufbau auf einem Pohltisch, Kamera auf einem Stativ

Aufbau auf einer 150 cm langen Schiene

Lochscheibe mit einer Vielzahl regellos angeordneter kleiner Löcher

Abbildung eines Lochpaars ohne Lochscheibe und ohne Schirm

Beugungsringe mit Lochscheibe ohne Schirm

Beugungsringe mit Lochscheibe ohne Schirm mit rotem Farbfilter

Beugungsringe mit Lochscheibe ohne Schirm mit blauem Farbfilter

Abbildung mit rotem Farbfilter auf dem Schirm

Abbildung mit blauem Farbfilter auf dem Schirm

Zwei beleuchtete Löcher werden mit einer Linse auf einen Schirm abgebildet. Dann stellt man eine Lochscheibe zwischen Linse und Schirm. Durch die Lochscheibe wird der effektive Linsendurchmesser stark verkleinert. Damit ausreichend Licht auf den Schirm gelangt, besitzt die Lochscheibe eine Vielzahl regellos angeordneter kleiner Löcher. Auf dem Schirm sieht man nun die vergrößerten Abbildungen der Beugungsscheibchen. Mit blauem Licht ist ihr Durchmesser geringer als mit rotem, sodass die beiden Löcher mit blauem Licht getrennt abgebildet werden und mit rotem Licht überlappen.

Vorbereitungsdauer: 1.0 Tage
Durchführungsdauer: 5 Minuten

Beschreibung

Hinweise zum Aufbau:
Lampe mit Kondensor, Blende mit Lochpaaren, Linse, Blech mit vielen regellos angeordneten Löchern, Transparentschirm, Kamera. Die Farbfilter werden irgendwo dazwischen gestellt.
Erfahrungen 2019: Mit einer Halogenlampe ließen sich die Löcher nicht gut abbilden. Stattdessen wurde die Glühwendel der Lampe abgebildet. Deshalb wurde der Kohlebogenlampe der Vorzug gegeben. Mit der TWINSE LED-Lampe und einer 1cm-Lochblende konnte der Versuch ebenfalls durchgeführt werden.
Mit der bevorzugten Linse f=10cm lässt sich ein Lochpaar groß abbilden, mit einer Linse f=25cm lassen sich zwei Lochpaare übereinander etwas kleiner abbilden.
Man wählt den Abstand von Linse und Schirm so, dass mit blauem Licht eines der Lochpaare gerade gut getrennt ist.
Die Beugungsringe sind deutlicher zu sehen, wenn man den Schirm weglässt.
Es ist wichtig, dass sich die Kamera genau auf der optischen Achse befindet. Deshalb wurde sie 2023 auf die Zeiss Schiene gestellt.

Auflösungsvermögen einer Linse:
https://av.tib.eu/media/10897
https://doi.org/10.3203/IWF/C-14892#t=02:30,02:31

Auflösungsvermögen eines Fernrohrs (Rayleigh-Kriterium):
https://av.tib.eu/media/10798
https://doi.org/10.3203/IWF/C-13097#t=04:05,04:07