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Optik

Leistungskurs Klasse 12

Die Schüler vertiefen ihre Kenntnisse im Bereich der Optik. Sie erweitern ihr Können beim Experimentieren mit Licht. Die Erscheinungen der Beugung und Interferenz lassen ihnen die Grenzen des Modells Lichtstrahl deutlich werden. Die Schüler werden in die Lage versetzt, kontinuierliche Spektren und Linienspektren voneinander zu unterscheiden und deren Entstehung zu erklären. Bei der Bestimmung von Lichtwellenlängen erleben sie, wie diese sehr kleinen Längen auf einfache Weise ermittelt werden können.
Die Schüler vertiefen ihre Einsicht, dass die Physik eine Erfahrungswissenschaft ist und dass die Grundlagen der Modelle und Theorien durch Experimente gesichert sind, obwohl mikrophysikalische Objekte der Wahrnehmung mit den Sinnesorganen direkt nicht zugänglich sind.

Strahlenoptik

Inhalt	Hinweis	Links
Modell Lichtstrahl	Physik 6, Lernbereich Optik Physik 10, Lernbereich Optik
Reflexion
Brechung
Brechungsgesetz SE Brechungsgesetz Brechung am Prisma
Totalreflexion Grenzwinkel der Totalreflexion	Lichtleitkabel und seine technische Bedeutung
Dispersion
Linsengleichung für dünne Linsen	Herleitung aus der Konstruktion von Bildern mit Hauptstrahlen SE Linsengleichung
Sehvorgang im Auge Sehwinkel Deutliche Sehweite
Aufbau und Wirkungsweise von Mikroskop oder Fernrohr	Würdigung G. Galileis und J. Keplers

Wellenoptik

Inhalt	Hinweis	Links
Beugung und Interferenz von Licht Beugung und Interferenz am Doppelspalt und am optischen Gitter	Vergleich mit entsprechenden Erscheinungen bei mechanischen Wellen
Kohärenz
SE Beugung und Interferenz des Lichts
Interferenz an dünnen Schichten Newton’sche Ringe	Vergleich mit der Reflexion von Seilwellen am festen und losen Ende Bestimmung des Krümmungsradius von Linsen mit Hilfe Newtonscher Ringe
Z Auflösungsvermögen optischer Geräte
Polarisation Polarisation durch Brechung und Reflexion Brewster’sches Gesetz Polarisation durch Doppelbrechung	Beschreibung der Polarisation mit dem Wellenmodell
Optische Aktivität	Polarisationsfilter, Konzentrationsbestimmung
Z Flüssigkristallanzeige	Projekt Farbmischungen und deren Anwendungen