Sexl Physik 7, Schulbuch

| 22 22.1 Durch ein Glasprisma wird das weiße Licht in Spektralfarben aufgefächert. Spaltblende Lichtquelle Sammellinse Sammellinse Prisma Bildschirm Spektrum 22.2 Zu Experiment 22.1 Eine genaue Anlei- tung findest du physikplus.oebv.at. weiß rot blau B B´ R R´ Schirm 22.3 Erstes Experiment: Blaues Licht wird stärker gebrochen als rotes Licht. 1.5. Die Spektralfarben des Lichts Lässt man Sonnenlicht durch ein Glasprisma fallen, so tritt auf der anderen Seite ein regenbogenähnlich gefärbtes Lichtband aus, das Spektrum . Die Farben, aus denen es besteht, nennt man Spektralfarben . Die spektrale Zerlegung des Lichts beim Durchgang durch ein Prisma war bereits im Altertum bekannt. a riStoteleS vertrat die Auffassung, dass die Farben erst beim Durchgang des Lichts durch das Prisma entstehen. Er meinte, farbiges Licht bestehe aus Weiß und aus Dunkelheit. Viel weißes Licht und wenig Dunkelheit ergeben die hellste Farbe, das Rot. Wenig weißes Licht und viel Dunkelheit liefern die dunkelste Farbe, das Violett. Daher sollte beim Durchgang von Licht durch ein Prisma derjenige Licht­ strahl rot sein, der nur wenig Glas durchqueren muss, also nahe an der brechen­ den Kante durch das Prisma streicht, während derjenige violett wird, der viel Glas passieren muss. An dieser Ansicht wurde mehr als 1500 Jahre lang festgehalten. Erst n ewton beschloss, diese Auffassung experimentell zu überprüfen. Er kaufte auf einem Jahrmarkt in der Nähe von Cambridge mehrere Glasprismen und kam nach vielen Experimenten zu einem anderen Ergebnis. In seinem berühmten, im Jahre 1704 erschienenen Buch „Opticks“ hat er seine Resultate und Überlegungen niedergeschrieben. Experiment: Die Newton’schen Experimente 22.1 Du brauchst: Experimentierleuchte, Spalt, Sammellinse, Glasprismen, Schirm, optische Bank Was ist zu tun? Erzeuge auf dem Schirm mit Hilfe der Sammellinse ein scharfes Bild des Spalts. Gib in den Strahlengang ein Prisma. Führe die Experimente entsprechend den nachfolgenden Ausführungen durch oder wandle diese, soweit dir dies notwen- dig oder sinnvoll erscheint, entsprechend ab. Lies dazu Newtons Überlegungen. Erstes Experiment Newtons Newton schreibt: „In einem dunklen Zimmer legte ich ein Glasprisma vor eine runde, etwa 1/3 Zoll breite Öffnung, die ich in den Fensterladen gemacht hatte. Die brechende Kante dieses Prismas stand senkrecht zu den einfallenden Strah­ len. Um diese Kante drehte ich das Prisma langsam in ein und derselben Richtung und sah dabei an der Wand das farbige Sonnenbild auf und absteigen. Als das Bild zwischen dem Auf und Absteigen still zu stehen schien, hielt ich an und befestigte das Prisma in dieser Stellung so, dass es sich nicht mehr bewegen konnte. Da aber das Bild, wie das Experiment zeigte, nicht rund, sondern fünf­ mal so lang als breit war, müssen die nach dem oberen Ende des Bildes fallenden Strahlen stärker gebrochen werden als die, welche zum unteren Ende gelangen. Das Bild war nun farbig, und zwar an dem weniger gebrochenen Ende rot, am stärker gebrochenen Ende violett, dazwischen aber gelb, grün und blau. Es sieht daher so aus, als ob Licht verschiedener Farbe verschieden stark gebrochen wird.“ ( 22.3 ) Zweites Experiment Newtons „Um hierin Klarheit zu bekommen“, so schreibt Newton weiter, „untersuchte ich, was denn die Folge einer zweiten Brechung dieser Art sein würde. Zu diesem Zweck ordnete ich alles so an wie im vorhergehenden Experiment und stellte ein Prisma unmittelbar hinter das erste in einer dazu gekreuzten Stellung, sodass es die aus dem ersten Prisma kommenden Strahlen abermals brechen musste. Das erste Prisma brach die Lichtstrahlen nach oben, das zweite zur Seite. Alsdann fand ich, dass der obere Teil des Spektrums, der durch das erste Prisma eine stärkere Brechung erlitt und violett und blau war, auch durch das zweite Prisma stärker gebrochen wurde als der untere Teil, der rot und gelb war.“ Die Newton’schen Experimente Nur zu Prüfzw cken – Eigentum des Verlags öbv