Heute nach einem köstlichen Mittagessen (Hühnerbrust mit Gemüse;)) ging es sofort weiter mit einer großen Herausforderung: wir sollten es schaffen, einen Behälter mit verschieden konzentrierten Zuckerlösungen zu füllen. Das Schwierige daran aber war, dass  die Schichten der Lösungen streng voneinander getrennt bleiben mussten, eine Arbeit von unglaublicher Präzision und Geduld war also gefragt...da kann einem schon das ein oder andere Missgeschick passieren..z.B ein völlig durchnässter Computer;)

Schließlich konnten wir uns dennoch über ein zufriedenstellendes Ergebnis freuen und wurden sogar mit einer Packung Gummipärchen belohnt.

Hier das Foto: der Laserstrahl biegt sich deutlich sichtbar, weil die verschieden zuckerhaltigen Schichten den Laserstrahl unterschiedlich stark brechen.

Arianna, Sophia und Johanna sind physisch, psychisch, als auch physikalisch aktiv;)

Um die Lichtgeschwindigkeit im Wasser herauszufinden, haben wir heute mit einem Laser-Entfernungsmesser, wie er vor allem auf Baustellen verwendet wird, experimentiert. Dieses Gerät berechnet eine Entfernung, indem es die Zeit misst, die der Laserstrahl benötigt, um die Entfernung zu überbrücken. Uns ist es gelungen, den Entfernungsmesser zu täuschen, indem wir den zu überbrückenden Raum mit Wasser gefüllt haben. Das Gerät gab nun eine größere Entfernung an, da Licht im Wasser langsamer als in der Luft ist und der Laserstrahl mehr Zeit benötigte, die Strecke zurückzulegen. Nach einigen Berechnungen, fanden wir heraus, dass die Lichtgeschwindigkeit im Wasser nur ca. 224.000 km/s beträgt (zum Vergleich: die Lichtgeschwindigkeit in der Luft beträgt 299.000 km/s).

Sophia und Arianna

Unter anderem haben wir heute gelernt wie man eine Spektralanalyse anfertigt und wie sie im Detail funktioniert. Dabei haben wir zunächst das Licht von Leutstoff-Röhren untersucht mit dem Ergebnis, dass im Gegensatz zur Sonne aus mehreren verschiedenen Farben besteht die in der Richtigen Mischung für uns Menschen als "weiß" erscheint. Natürlich mussten wir daraufhin unbedingt auch das Sonnenlicht analysieren um einen Vergleich zu dem Leutstoffröhrenlicht anstellen zu können. Wenige Minuten später war dann auch schon das Laserlicht dran mit aussagekräftigem Ergebinis: Laserstrahlen bestehen im Vergleich zum Sonnenlicht und zum Licht der Leuchtstoffröhre aus lediglich einer Bestimmten Farbe.

Anfangs haben wir mithilfe eines handelsüblichen Laser-Entfernungsmessgerätes die Lichtgeschwindigkeit in Wasser ermittelt. Das Messgerät misst Entfernungen, indem es die Zeit, die der ausgesendete Laserstrahl benötigt um wieder zurückzutreffen, misst. Da in einem mit Wasser gefüllten Messzylinder die berechnete Entfernung höher ist als in Wirklichkeit, können wir daraus schließen, dass sich Licht in Wasser langsamer ausbreitet als in Luft. In dem folgenden Bild kann man unseren Versuchsaufbau sehen.

Danach haben wir die sog. Gitterkonstante von einer Gitterfolie berechnet. Ein Laserstrahl, betrachtet durch eine Gitterfolie wird in mehrere Strahlen aufgeteilt, deren Abstand zu einander für jede Wellenlänge bzw. Farbe spezifisch ist. In dem Bild kann man sehen, dass die Abstände der roten Punkte größer sind als die der grünen.

Hallo!!

Nun am Nachmittag haben wir weitere Versuche ausgeführt. Vor der Pause haben wir die Brechung des Lichts in verschiedenen Materialien erforscht und auch die Wirkung von Laserpointern auf Gummibärchen beobachtet. Und nun kommt das Rätsel:

Erratet welche Farbe die Gummibärchen haben!

In den Kommentaren könnt ihr euren Tipp abgeben. Die Auflösung folgt am Freitag.

Des Weiteren haben wir die Gitterkonstante einer Gitterfolie durch die Beugung berechnet.

Euer Hannes ♥

Wir haben heute herausgefunden dass sich Licht in Wasser viel langsamer bewegt als in Luft. Mithilfe eines entfernungsmessenden Lasers konnte dies berechnet werden.

Die Lichtgeschwindigkeit beträgt im Vakuum etwa 300.000 km/s. Heute haben wir mit einem im Baumarkt erhältlichen Lasermesser die Entfernung zum Boden gemessen. Erst machten wir den Versuch ohne einen Gegenstand zwischen Messgerät und Boden, später mit einem Messzylinder voll Wasser. Als wir die Entfernung maßen, war ein großer Unterschied zwischen den Messergebnissen zu erkennen. Damit man versteht, wiso dies geschah, war die Entfernung doch immer gleich, muss man wissen, wie die Strecke gemessen wird. Das geschieht, indem das Gerät die Zeit misst, die der ausgeschickte Laserstrahl braucht, um zum Boden und wieder zurück zu gelangen. Diese Zeit war beim Versuch mit dem Wasser deutlich länger, wodurch das Gerät eine größere Entfernung angezeigt hat. Nach unseren Berechnungen ist die Lichtgeschwindigkeit im Wasser mit etwa 225.000 km/s etwa 75.000 km/s langsamer als im Vakuum.

Wir sehen: Die Lichtgeschwindigkeit ist nicht immer gleich, sie hängt vom Stoff ab, in dem sich das Licht bewegt.

Julia

Heute bestimmten wir mithilfe eines Lasers die Abstände der einzelnen Unterteilungen einer Gitterfolie zu bestimmen. Wir leuchteten dazu mit einem Laserpointer durch die Folie, maßen die Abstände der Punkte an der Wand und den Abstand der Folie zur Wand. Damit und mit λ, der Wellenlänge des Laserpointers, berechneten wir, wie viele solcher Unterteilungen sich in einem mm der Folie befinden.

Heute haben wir verschiedenfarbige Gummibärchen mit einen grünen und einen roten Laserstrahl beschossen.

Mit dem grünen Strahl leuchteten alle bis auf das Rote in der Farbe grün. Mit dem schwächeren, roten Strahl leuchteten sie weniger hell, dafür aber rot. Das Grüne leuchtete fast gar nicht, aber das rote Gummibärchen umso mehr.

Die Berechnung von der Brechung der Gitterfolie läuft über die Trigonometrie. Am Anfang ist es zwar ein wenig kompliziert, wenn man vorher noch nie davon gehört hat aber durch das Beispiel mit der Gitterfolie wurde es verständlicher. Es hat Spaß gemacht die Brechung der Gittelfolie zu behandeln.