DP — Brechzahl und Dispersion

Betreuer: Dr. Schwab und Voevodin
(Es sind etwa vier der Fragen zu beantworten)

1. Wie lautet das Brechungsgesetz? Herleitung mittels Elementarwellen. (5 Punkte)
   (Hinweis: Im Skript von Expphy wurde das Gesetz sehr einfach und effektiv hergeleitet)
2. Erläutern Sie die Brechung für blaues und rotes Licht in einem gleichseitigen Prisma! (3 Punkte)
3. Wie berechnet sich der Grenzwinkel δ im Meßprisma nach Abbé?
4. Was versteht man unter normaler und anormaler Dispersion? (2 Punkte)
5. Erläutern Sie den Strahlengang in einem Geradsichts-Prisma und einem Kompensator im Refraktometer nach Abbé!
6. Erläutern Sie mikroskopisch die Dispersion!
7. Skizzieren Sie das Meßprisma nach Abbé mit je einem Beispiel für den Grenzwinkel für rotes und blaues Licht!
8. Was versteht man unter dem ordentlichen und außerordentlichen Strahl im (positiven oder negativen doppelbrechenden) optisch einachsigen Kristall?
9. Was ist der Grenzwinkel der Totalreflexion?

Hinweise

Wenn man die Bedienung des Refraktometers verstanden hat, ist der Rest eigentlich nur noch Routinearbeit.
Der Übergang von blau nach blau-violett der Cd-Spektrallampe war auch nicht mit dem Blaufilter möglich.
Für die Bestimmung der Brechzahlen von Glas und Quarz muss das Refraktometer aufgeklappt werden. Diesmal sollte das Tageslicht als Beleuchtung ausreichen.
Als schwierigste Aufgabe stellte sich 3. dar.
Die Fehlerrechnung war relativ einfach.
sin(δ)=sin(α) · (n_D²−x²)^−½−x·cos(α) (Gl. 6) ist nach x abzuleiten, um Δ sin(δ) bestimmen zu können.
Dieses wird dann in die Ableitung der Gleichung 5 nach sin(δ) eingesetzt, um Δn bestimmen zu können.
Die Zeit war relativ knapp bemessen. Es ist also eine zügige Arbeitsweise zu empfehlen.

Voevodin sieht es mit dem Testat und dem Protokoll nicht besonders eng… lässt sich gerne noch einmal Sachverhalte erläutern.