Physik-Praktikum Svenja Futterleib & Cordula Gewecke 11.04.2001

Versuchsdurchführung

Zuerst wird der Winkel ε an der brechenden Kante des Prismas bestimmt. Dazu

stellt man diese Kante dem Spaltrohr gegenüber und sucht mit dem Fadenkreuz des Fernrohres auf beiden Seiten das gespiegelte Spaltbild auf. Die mittels des Nonius` genau abgelesene Winkeldifferenz beträgt 2 ε .

Es ist anhand einer Betrachtung der geometrischen Verhältnisse nachzuweisen, dass dies auch dann gilt, wenn man das Prisma nur annähernd symmetrisch zum Spaltrohr angeordnet hat.

Für jede der zur Verfügung stehenden Spektrallampen entnimmt man die Wellenlänge der Spektrallinientabelle und bestimmt am Gerät den Winkel δ der minimalen Ablenkung. Dieser Winkel liegt zwischen dem durch das Prisma abgelenkten Lichtbündel und neben der brechenden Kante geradeaus verlaufenden Licht.

Thema: Messungen mit dem Prismen-Spektrometer

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Zur Erhöhung der Genauigkeit der Messung sind Prisma und Fernrohr spiegelbildlich zur ersten Einstellung anzuordnen, die Messung erneut durchzuführen und die beiden Werte δ zu ermitteln.

Schlechte Übereinstimmung zwischen dem rechts und links gemessenen Winkel würde bedeuten, dass nicht genau im Minimum der Gesamtablenkung beobachtet wurde.

Thema: Messungen mit dem Prismen-Spektrometer

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^° Wenn die Abweichung zwischen rechts und links mehr als 0 beträgt sind beide 2 ,

Einstellungen noch einmal zu überprüfen.

Für die Auftragung der vorläufigen Dispersionskurve sollte die Ordinate den ^{° °} Winkelbereich von in genügend großem Maßstab darstellen. 52 47 bis

Die Messpunkte der einzelnen Spektrallampen sind unterschiedlich gekennzeichnet in dasselbe Diagramm einzutragen.

Überlegen Sie, wie genau Sie wohl den Winkel δ bestimmen können und tragen Sie die Fehlerbalken entsprechend mit ein.

Aus den ermittelten Werten für die Links- und Rechts-Ablenkung sowie dem vorher bestimmten Winkel an der brechenden Kante ist nach der für minimale Ablenkung ( = symmetrischer Strahlengang ) gültigen Beziehung

( )

= n

Brechungsindex n zu berechnen.

− = ∆ Die „mittlere Dispersion“ ergibt sich aus der endgültigen n n v

C F

Dispersionskurve.

Benötigte Abszissenwerte: F-Linie 468,13nm

C-Linie 656,28nm

Thema: Messungen mit dem Prismen-Spektrometer

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Betrachtung der Messungenauigkeiten

ε δ und ° ± 1 Bei der Größtfehlerabschätzung wurde für ein Fehler von 0 bei der ,

min

Messung eingeräumt.

ε δ und Die Formel für n wurde nach differenziert und es entstand folgende

min

Gleichung :

= ∆n

δ ( Quecksilber : 407,78 nm ) Nach Einsetzen des größten gemessenen Winkels ^min und des Winkels ε ergibt sich :

= ∆n

+ = ∆n 0010 , 0 0015 , 0

± = ∆n 0025 , 0

Thema: Messungen mit dem Prismen-Spektrometer

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Wertetabelle

Brechender Winkel : ε = 60,03°

Mittlere Dispersion : 1,6320-1,6150 = 0,0170

Thema: Messungen mit dem Prismen-Spektrometer

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Thema: Messungen mit dem Prismen-Spektrometer

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Thema: Messungen mit dem Prismen-Spektrometer