Steckbrief des RCLs "Lichtgeschwindigkeit"

Fotos mit Beschriftungen veranschaulichen den Versuchsaufbau. Experimentiermöglichkeiten und didaktischer Mehrwert des RCLs werden dargestellt.

Versuchsaufbau

Abb. 1 und Abb. 2 zeigen den beschrifteten Versuchsaufbau des RCLs "Lichtgeschwindigkeit". In Abb. 1 sind das Lichtgeschwindigkeits-Messgerät zur Erzeugung und Zeitmessung der Lichtimpulse und die Blenden zur Variation der Intensität der Referenz- und Laufstreckenimpulse zu sehen.

RCL zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit nach der Laufzeitmethode (Versuchsaufbau): Lichtgeschwindigkeits-Messgerät und Blenden
+Abb. 1: Lichtgeschwindigkeits-Messgerät und Blenden
RCL zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit nach der Laufzeitmethode (Versuchsaufbau): Lokomotive, Reflektor und Umlenkrolle
+Abb. 2: Lokomotive, Reflektor und Umlenkrolle

Abb. 2 zeigt die fernsteuerbare Spielzeuglokomotive mit dem Reflektor zur Variation der Laufstrecke, die Umlenkrolle mit dem Bewegungssensor zum Messen der Laufstrecke sowie die Schnur zur Bewegungsübertragung von der Lokomotive auf die Umlenkrolle.

Laborseite des RCL "Lichtgeschwindigkeit"
+ Abb. 3: Laborseite des RCL "Lichtgeschwindigkeit"

In Abb. 3 (zur Vergrößerung anklicken) ist die Laborseite mit Webcambildern und dem Bedienfeld des RCL dargestellt. Das obere Webcambild zeigt den Oszilloskopschirm mit dem 10 MHz-Signal, dem Referenz- und dem Messsignal. Das untere Webcambild zeigt die Spielzeuglokomotive auf der mit Streckenmarkierungen versehenen Laufstrecke. Das Licht des Lichtmessgeräts (nicht im Webcambild zu sehen) gelangt über einen Umlenkspiegel in der linken Raumecke in Richtung der Schienen zur Spielzeuglokomotive und zum Reflektor.

Experimentiermöglichkeiten

  • Qualitatives Beobachten des Zusammenhangs von Laufstrecke und Laufzeit der Lichtimpulse
  • Quantitatives Messen von Strecke-Zeit-Messwertpaaren zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit nach der Laufzeitmethode von Lichtimpulsen

Mehrwert

  • Einfache, schnelle, für Schulzwecke hinreichend genaue und von Schülerinnen und Schülern durchführbare Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit nach der Laufzeitmethode
  • Ersatzexperiment für fehlendes oder zu zeitaufwändiges Demonstrationsexperiment nach der Drehspiegelmethode von Foucault
  • Einsetzbar in Sekundarstufe I und II
Autor
Avatar Sebastian Gröber

Zum Autoren-Profil

Frei nutzbares Material
Die von Lehrer-Online angebotenen Materialien können frei für den Unterricht genutzt und an die eigene Zielgruppe angepasst werden.