Wie kann man die Funktionsweise simulieren?

Präsentation zum Thema: "Wie kann man die Funktionsweise simulieren?"—  Präsentation transkript:

1 Wie kann man die Funktionsweise simulieren?
Computertomographie Wie kann man die Funktionsweise simulieren?

2 Einordnung in den Lehrplan
Lehrplan für Gymnasien und Gesamtschulen Oberstufe Klasse 13 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Ausbreitung von Licht

3 Vorkenntnisse Absorption von Licht
Wie kann man die Intensität von Licht messen?

4 Materialien Halogenlampe mit passendem Trafo 2 Linsen f=150 plankonvex
Lochblende 2 Vierkammersysteme mit Halterung Tinte, Wasser Optische Bank Multimeter Photowiderstand

5 Aufbau

6 Aufbau - Vierkammersystem

7 Durchführung Stelle 4 verschieden konzentrierte Lösungen her.
Fülle sie in die beiden Vierkammersysteme. Messe jeweils die Absorption von zwei verschiedene Flüssigkeiten zusammen z.B.: 1und 2 ; 3 und 4; 1 und 4; 1 und 3

8 Auswertung Durch verschiedene Stellungen des Systems zur Lampe ergibt sich ein lineares Gleichungssystem. Die Lösung dieses Systems ergibt die einzelnen Absorptionskoeffizienten der eingesetzten Lösungen.

9 Auswertung Bestimme die Summe der Absorptionskoeffizienten aus dem Beerschen Absorptionsgesetz. (ai+aj) = - ln(I/I0)/x Hier: x = 5cm Löse das Gleichungssystem

10 Messwerte/Auswertung
Lösung Nr. Widerstand ai + aj 1 + 2 0,438 kW 350·10-3 cm-1 3 + 4 149,7 W 135,6·10-3 cm-1 1 + 4 355,0 W 308·10-3 cm-1 1 + 3 0,402 kW 0,382 kW 328·10-3 cm-1

11 Auswertung a1 250,5·10-3 cm-1 a2 99,5·10-3 cm-1 a3 77,5·10-3 cm-1 a4

12 Probleme So messen, dass das Gleichungssystem lösbar ist.
Ein 2x2 Gefäß ist nicht ausreichend! Die Messungen funktionieren nur mit passenden Gefäßen Die Proportionierung der Lichtquelle mit den 4 verschiednen Lösungen ist schwer kein Licht kommt durch (zu dunkel) zu kleine Änderungen im Widerstand

13 Anwendung

14 Literatur Eckert, B.: Low Cost – High Tech, Aulis Verlag Deubner, Köln, 2000 Stand: