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Mit Hilfe eines Smart-Phones* und der App "Phyphox"** können Sie die Absorption von Licht selbst zu Hause einfach experimentell untersuchen. Neben dem Smart-Phone und der App wird nur eine Lichtquelle sowie einige Blätter Papier zum Abdecken des Helligkeitssensor benötigt.
* Mit einem Smart-Phone von Apple ist das Experiment leider nicht möglich, da das iPhone den Zugriff auf den Helligkeitssensor nicht zulässt. Es lohnt sich aber trotzdem die App zu installieren und mit den zahlreichen weiteren Funktionen interessante Experimente durchzuführen.
** weitere Hinweise zur App und zum Download der App sind hier zu finden.
Stoppuhr
Falls Hilfsmittel benötigt werden, bitte anklicken
(können dann bei Bedarf verschoben werden).
Exkurs: Experimentiere selbst - Absorption von Licht
Im Folgenden soll untersucht werden, ob die Beleuchtungsstärke Ev in Abhängigkeit von der Papierdicke, also der Absorberdicke, exponentiell abnimmt.
- Bestimmen Sie wie oben beschriebenen die Beleuchtungsstärke Ev.
- Passen Sie an die Messreihe eine Ausgleichskurve an und prüfen Sie, ob die Messwerte exponentiell abnehmen.
- Bestimmen Sie, wie viel Prozent des Lichts durchschnittlich von einem Blatt Papier absorbiert wird.
Vertiefende Aufgaben
Der erste Messwert wird vermutlich stark von Ihrer Ausgleichskurve abweichen. Hierbei handelt es sich nicht um einen Messfehler, sondern hierfür es gibt eine physikalische Erklärung.
- Suchen Sie nach möglichen Erklärungen, warum der erste Messwert von stark abweicht.
- Entwickeln Sie ein Experiment, mit dem Sie Ihre Vermutung überprüfen können und überprüfen Sie diese.
Tipps
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- Erinnern Sie sich daran, welche unterschiedlichen Phänomene auftreten, wenn Licht auf eine Oberfläche fällt.
- Bei Ihrem Experiment muss es Ihnen gelingen, dass das ungewollte Phänomen bei jedem Blatt Papier auftritt.
Experimentieranleitung:
Starten Sie die App "Phyphox" und wählen Sie in dem Menü unter Sensoren den Sensor "Licht - Rohdaten des Lichtsensors auslesen" aus.
Im folgenden wird nun, wenn man den Reiter "Einfach" wählt, die aktuell gemessene Beleuchtungsstärke angegeben,
Legen Sie nun Ihr Smart-Phone unter eine Lichtquelle und messen die Beleuchtungsstärke.
Decken Sie nun den Helligkeitssensor zunächst mit einem Blatt Papier ab und messen erneut die Beleuchtungsstärke. Achten Sie dabei darauf, dass das Smart-Phone nicht verschoben wird, da der Messwert extrem positionsabhängig ist.
Legen Sie nun eine weiteres Blatt Papier über den Helligkeitssensor und messen Sie erneut. Erhöhen Sie der Anzahl der Papiere, bis der Helligkeitssensor kaum noch Licht registriert.
Geben Sie die Messwerte in die Tabelle ein, verwenden Sie dabei den Punkt "." bei Dezimalzahlen als Trennzeichen.
Verändern Sie die anderen Parameter "R_0" (Rate ohne Absorber) und hwd (Halbwertsdicke) nun so, dass die Kurve die Messwerte möglichst gut beschreibt. Über die Zahlen rechts und links von den Schiebereglern können Sie die Spannweite der Schieberegler einstellen.
Die Skalierung der Achsen kann in dem Menü, welches durch Anklicken der drei grau hinterlegten Striche rechts oben am Diagramm aufgerufen werden kann, verändert werden.
Bitte "." bei Dezimalzahlen als Trennzeichen verwenden.
Hinweise Anpassung Kurve
Platz für Ihre Ergebnisse