Schüler-Set Optik 2.0
Strahlenoptik mit LED, Laser und digitaler Lernbegleitung durch eXperiScout
Schulstufe: Sekundarstufe I
Anzahl Lernende: 2–3 Schülerinnen und Schüler
Einsatz: Schülerexperimente in einer Lerngruppe
Das Schüler-Set Optik 2.0 bietet umfangreiche Experimentiermaterialien zu zentralen Themen der Strahlenoptik. Die RiSu-zertifizierte Schülerlampe lässt sich zwischen LED und Laser umschalten und ermöglicht Versuche zu Strahlenverläufen sowie zur Bildentstehung auf der optischen Bank. Durch die leistungsstarke Lichtquelle können viele Experimente auch in nicht verdunkelten Räumen durchgeführt werden.
Der drehbare Messtisch mit Winkelskala ermöglicht das direkte Ablesen von Einfalls- und Ausfallswinkeln. Eine 50 cm lange optische Bank und der Universalspiegel bieten weitere Möglichkeiten für unterschiedliche Versuchsaufbauten. Neben Reflexion und Brechung lassen sich unter anderem Totalreflexion, Brennpunkte und Bildentstehung an Linsen, Spektralfarben sowie das Prinzip von Fermat experimentell behandeln.
Einige Experimente des Schüler-Set Optik 2.0 sind in eXperiScout integriert und verbinden das praktische Experimentieren mit digitalen Lernpfaden.
Die Lernenden werden Schritt für Schritt durch den Experimentierprozess geführt. Dreifach differenzierte Lernpfade ermöglichen die Bearbeitung auf unterschiedlichen Niveaustufen. Für Lehrkräfte steht eine separate Version mit Lösungen und Hinweisen zur Verfügung. Die Schülerversion kann per Link geteilt werden und enthält ausschließlich die für die Lernenden vorgesehenen Inhalte
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Für weiterführende Versuche zur Wellenoptik kann das Schüler-Set Optik 2.0 mit dem Ergänzungs-Set erweitert werden. Für die zusätzlichen Komponenten ist bereits Platz in der Box des Optik-Sets vorgesehen.
Mit dem Laser und der LED der Schülerlampe sowie dem zugehörigen Arbeitsblatt wird die Entstehung von Schatten als Heftoptik untersucht.
Das Reflexionsgesetz wird mit dem Laser der Schülerlampe auf dem Messtisch entdeckt.
Die Reflexion eines parallelen Lichtbündels wird an den Oberflächen konvex sphärisch, konkav sphärisch und konkav parabolisch reflektiert. Der Versuch erfolgt als Heftoptik.
Der Übergang des Lichts von Luft in Glas wird untersucht. Dabei wird das Snelliussche Brechungsgesetz entdeckt sowie der Brechungsindex von Luft in Glas experimentell bestimmt.
Der Übergang des Lichts von Wasser in Luft wird untersucht. Dabei wird der Brechungsindex von Wasser sowie der Grenzwinkel der Totalreflexion bestimmt.
In zwei Teilversuchen wird zunächst der Brennpunkte einer Schnitt-Sammellinse mit der Heftoptik bestimmt. Anschließend wird der Brennpunkt einer Linse auf der optischen Bank gemessen.
Durch eine Sammellinse (f=50mm) wird die Bildentstehung des auf den Schirm gedruckte Zentimetermaßstabs beobachtet.
Das optische Gerät wird im Rahmen eines Schülervortrags mit Experiment vorgestellt. Neben der generellen Funktionsweise werden der Einsatz von Prismen erläutert und die Bedeutung von Vergrößerungszahl und Objektivdurchmesser diskutiert.
Das optische Gerät wird im Rahmen eines Schülervortrags mit Experiment vorgestellt. Neben der generellen Funktionsweise werden die Funktion des Kondensors erläutert und die Orientierung der Projektion diskutiert.
Das optische Gerät wird im Rahmen eines Schülervortrags mit Experiment vorgestellt. Neben der generellen Funktionsweise werden Funktion von Okular und Objektiv erläutert und die Vergrößerung diskutiert.
Das Licht der LED wird mit einem Prisma in seine Spektralfarben zerlegt. Der Versuch wird als Heftoptik durchgeführt.
In diesem Versuch wird das Prinzip von Fermat mit einer Heftoptik entdeckt.
Die Brechung von Licht in verschiedenen Körpern wird in einer Heftoptik konstruiert und anschließend mit dem Laser der Schülerlampe kontrolliert.
Die Strahlengänge durch Konvex- und Konkavlinse werden als Heftoptik untersucht.
Die Linsengleichung wird aus dem Abbildungsmaßstab hergeleitet und mit einem Maßstabsdia experimentell bestätigt.
Das optische Gerät wird im Rahmen eines Schülervortrags mit Experiment vorgestellt. Neben der generellen Funktionsweise werden die Funktion des Okulars und Objektivs erläutert und ein Vergleich mit dem Spiegelteleskop vorgenommen.
- 1 × Linse, in Fassung, bikonvex 50 mm mit kurzem Stab
- 1 × Schülerlampe LED/LASER
- 1 × Messtisch
- 1 × Schirm-und Spiegelhalter mit kurzem Stab
- 1 × Satz Farbfilter (rot, grün, blau)
- 1 × Stecker-Netzgerät, 3 V, mit Niedervoltstecker
- 1 × Profilschiene mit Skala, Aluminium, 500 mm
- 1 × Acrylglasstab
- 1 × Schirm, weiß mit Maßstab, 90/90/1 mm
- 1 × Satz Optische Körper
- 1 × Kunststoffschachtel 140x50x25 mm
- 1 × Kondensor für Schülerlampe mit kurzem Stab ohne Diahalter
- 1 × Kreuzständer, schwarz
- 5 × Klemmschieber
- 1 × Linse, gefasst, bikonvex, f=+100 mm, mit kurzem Stab
- 1 × Dia Maßstab
- 1 × Petrischale mit Mittelsteg, 94 mm Ø/16 mm
- 1 × Lampentisch zu 47535, auf Stab
- 1 × Blenden- und Diahalter mit kurzem Stab
- 1 × Universalspiegel
- 1 × Aufbewahrungswanne hoch, rot
- 1 × Mignon-(AA)-Batterie LR06, 1,5 V
- 1 × Prisma, gleichseitig, 25/25 mm
- 1 × Klemmdeckel
- 1 × Batteriehalter mit Anschlussschnur
- 1 × Schaumstoffeinsatz Optik 2.0 386x271x120 mm
- 1 × Faltkarton für SEG Wanne, hoch 440/320/165
- 1 × Linse, in Fassung, bikonvex 200 mm mit kurzem Stab
- 1 × Linse, in Fassung, bikonkav 100 mm mit kurzem Stab
