📋 Datenblatt zum Versuch

Für den Versuch stehen Ihnen die folgenden Geräte und Apparaturen zur Verfügung:

Zur Untersuchung der Newtonschen Ringe:
Pro Arbeitsplatz jeweils ein Auflichtmikroskop, Objektiv (Vergrößerung \(\times1\)), Okular (Vergrößerung \(\times10\), mit Fadenkreuz), mit Zoom-Faktoren von 1 bis 4. Das seitlich einfallende Licht wird durch einen teildurchlässigen, planen \(45^{\circ}\)-Reflektor von oben auf das Objekt gelenkt. Der Objekttisch ist in beiden Richtungen durch Stellschrauben verschiebbar. Die Verschiebungen sind an Millimeterskalen mit einem Nonius ablesbar.
Die Auflichtmikroskope werden mit LED-Leuchten der folgenden Wellenlängenbereiche betrieben:
- \(465\ \mathrm{nm}\) (blau),
- \(520\ \mathrm{nm}\) (grün),
- \(590\ \mathrm{nm}\) (gelb),
- \(625\ \mathrm{nm}\) (rot).
Die Untersuchungen erfolgen an symmetrischen, plankonvexen Linsen mit einer Brennweite von \(f\approx15\ \mathrm{cm}\). Ein verlässlicher Wert mit Unsicherheit ist im Laufe des Versuchs zu bestimmen.
Die Bestimmung der Brennweiten erfolgt durch Autokollimation, mit Hilfe der folgenden Apparaturen:
- Linsenhalter mit Wechselfassungen.
- Eine Mattscheibe mit Lochmuster.
- Ein justierbarer Planspiegel.
- Eine Zeißschiene mit Reitern.
- Eine Glühlampe in einem Lampengehäuse mit zugehörigem Transformator.
Gitterspektrometer bestehend aus:
Einem feststehenden Spaltrohr mit symmetrisch einstellbarem Spalt (S) am äußeren und Achromat (mit Brennweite \(f=18\ \mathrm{cm}\) und Durchmesser \(d=17.5\ \mathrm{mm}\)) am inneren Ende. Der Abstand zwischen Spalt und Linse ist im Bereich zwischen \(17.5\) und \(18.5\ \mathrm{cm}\) einstellbar. Aus diesen Angaben lässt sich der maximale Öffnungswinkel \(\epsilon\) für Gleichung (1) hier bestimmen.
Einem dreh- und arretierbaren Tisch mit Teilkreis von \(0-360^{\circ}\), mit \(1^{\circ}\)-Teilung. Darauf justierbar bezüglich der Teilung befindet sich ein Halter für ein entsprechendes Gitter G. Der Abstand zwischen Linse des Spaltrohrs und Gitter beträgt \({\approx}6\ \mathrm{cm}\).
Ein um die Tischachse schwenkbares Fernrohr mit Nonius am Teilkreis des Tisches, achromatischem Objektiv (mit Brennweite \(f=17\ \mathrm{cm}\) und Durchmesser \(d=17.5\ \mathrm{mm}\)), Okular (Vergrößerung \({\times} 8\), Brennweite \(f=3\ \mathrm{cm}\) und Fadenkreuz; verschiebbar im Fernrohrtubus). Der Abstand zwischen Gitter und Objektivlinse beträgt \({\approx}6\ \mathrm{cm}\).
Das Fernrohr hat noch eine weitere Feinverstellmöglichkeit bezüglich des Teilkreises. Die zugehörige Mikrometerschraube trägt eine zusätzliche Skala, die mit Hilfe des Nonius geeicht werden kann und die Messung von Winkeldifferenzen ermöglicht, die am Nonius direkt nicht mehr abgelesen werden können.
Verschiedene Gitter (in Form von Kollodiumfolien o.ä.) zwischen Diagläsern. Die nutzbare Breite der Gitter beträgt \(d\approx36\ \mathrm{mm}\), die nutzbare Höhe \(h\approx24\ \mathrm{mm}\) und die Liniendichten \({\approx}140\ \mathrm{mm}^{-1}\) und \({\approx}600\ \mathrm{mm}^{-1}\).
Ein Spiegel (passend zum Gitterhalter).
Na- und Zn-Spektrallampen. Dabei handelt es sich um Wechselstrombetriebene Niederdruck-Gasentladungslampen mit nur mäßiger Erwärmung und beidseitigen Glühkathoden. Die Na-Lampe funktioniert (bis auf die fehlende Leuchtschicht und die andersartige Füllung) wie eine übliche Leuchtstoffröhre. Der Glimm-Bimetall-Zünder ist in den Lampenkolben integriert. Die Vorschaltdrossel befindet sich in einem Universal-Vorschaltgerät. Sehen Sie sich die Lampe ruhig genauer an und diskutieren Sie ihre Funktionsweise mit Ihrem/Ihrer Tutor:in, falls Ihnen noch nicht bekannt sein sollte, wie das Zünden und Brennen einer Leuchtstoffröhre funktioniert. Der Mittelwert der Wellenlängen der beiden gelben Na-Linien beträgt \(\langle \lambda\rangle=589.3\ \mathrm{nm}\). Die Zn-Lampe ist anders aufgebaut. Sie enthält temperaturabhängige Widerstände.