PhysProf - Hohlspiegel - Wölbspiegel - Spiegel - Ebener Spiegel
Fachthemen: Hohlspiegel - Wölbspiegel - Ebener Spiegel
PhysProf - Optik - Ein Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels Simulationen und 2D-Animationen für das Berufskolleg, für die Oberstufe, für Abiturienten, für Studenten sowie für Lehrkräfte, Ingenieure und alle die sich für Physik interessieren.
Online-Hilfe für das Modul
zur Darstellung des Strahlenverlaufs, der bei Lichtreflexionen am Hohlspiegel entsteht.
Dieses Teilprogramm ermöglicht die Durchführung interaktiver Analysen zu diesem Fachthema sowie eine Untersuchung der entsprechenden physikalischen Sachverhalte.
Es unterstützt dabei ein tiefergehendes Verständnis zu diesem Themengebiet zu erlangen und kann zum Lösen vieler diesbezüglich relevanter Aufgaben eingesetzt werden.
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Themen und Stichworte zu diesem Modul:Hohlspiegel - Konkavspiegel - Konkaver Spiegel - Konkave Spiegel - Gegenstandsweite - Gegenstandsgröße - Brennpunktstrahl - Parallelstrahl - Reflexion - Spiegelbild - Beispiel - Bildweite - Bildgröße - Brennweite - Brennpunkt - Berechnen - Bildentstehung - Strahlen - Wölbspiegel - Konvexspiegel - Zerstreuungsspiegel - Konvexe Linsen - Konvexe Spiegel - Ebener Spiegel - Ebene Spiegel - Planspiegel - Flachspiegel - Flacher Spiegel - Herleitung - Beweis - Einführung - Was - Wie - Weshalb - Was ist - Warum - Erklärung - Einfach erklärt - Zeichnen - Grundlagen - Aufbau - Arbeitsblatt - Arbeitsblätter - Unterrichtsmaterial - Unterrichtsmaterialien - Lernen - Erlernen - Aufgaben - Lösungen - Abituraufgaben - Abiturvorbereitung - Abitur - Abi - Leistungskurs - LK - Klassenarbeit - Klassenarbeiten - Anwendungsaufgaben - Begriff - Begriffe - Physik - Physikalisch - Formeln - Simulation - Strahlengang - Abbildung - Bild - Grafik - Berechnung - Rechner - Darstellen - Grafische Darstellung |
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Hohlspiegel - Konkavspiegel
Modul Hohlspiegel
Mit Hilfe des Unterprogramms [Optik] - [Hohlspiegel] kann die Entstehung eines Bildes am Hohlspiegel analysiert, sowie der entstehende Strahlenverlauf simuliert werden.
Hohlspiegel - Abbildung 1
Hohlspiegel - Abbildung 2
Bei einem Hohlspiegel (auch Konkavspiegel oder konkaver Spiegel genannt) handelt es sich um einen konkav gewölbten Spiegel bei dem ein einfallender Lichtstrahl an dessen Wölbung reflektiert wird. Alle einfallenden und reflektierten Lichtstrahlen sammeln sich in einem Punkt, dem Brennpunkt des Hohlspiegels. Praktische Verwendung finden derartige Spiegel vor allem als Parabolspiegel und Kugelspiegel.
Brennpunktstrahl und Parallelstrahl verlaufen bei einem Hohlspiegel vor dessen Spiegelfläche. Es entstehen hierbei sowohl virtuelle als auch reelle Bilder. Virtuelle Bilder werden dann erzeugt, wenn sich der Gegenstand innerhalb seiner Brennweite befindet.
Es gelten nachfolgend aufgeführte Zusammenhänge:
Die Linsengleichung lautet wie folgt:
Sie hat Gültigkeit bei Hohlspiegeln, wie auch bei Sammel- sowie Zerstreuungslinsen und beschreibt den Zusammenhang zwischen Gegenstandsweite, Brennweite und Bildweite.
Die Brennweite eines Hohlspiegels errechnet sich mit:
f = r/2
Hierbei sind:
G: Gegenstandsgröße [m]
B: Bildgröße [m]
g: Gegenstandsweite [m]
b: Bildweite [m]
f: Brennweite [m]
r: Krümmungsradius des Hohlspiegels [m]
Programmbedienung
Das Programm stellt die maßgeblich wichtigsten Strahlen (den Strahlengang) dar, welche zur Erstellung des Bildes (zur Bildentstehung) notwendig sind. Dies sind der Brennpunktstrahl, der Mittelpunktstrahl und der Parallelstrahl. Mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Rollbalken können Sie die Brennweite f, die Gegenstandsweite g sowie die Gegenstandsgröße G einstellen. Daraufhin wird die Darstellung des Bildes aktualisiert. Die errechneten Werte für die Bildweite b und die Bildgröße B werden ausgegeben. Eine Aktivierung des Kontrollkästchens Beschriftung bewirkt die Beschriftung der Grafik mit den Bezeichnungen für Gegenstandsweite, Bildweite und Brennweite.
Als Gegenstandsweite ist der Abstand des Gegenstands (Pfeil) von der Mitte der Linse definiert. Die Brennweite beschreibt den Abstand des Brennpunkts von der Linse. Die Gegenstandsgröße ist die Höhe des sich links von der Linse befindlichen Gegenstands.
Unter Bildweite versteht sich der Abstand des entstandenen Bildes (rechts der Linse) von der Linsenmitte und die Bildgröße beschreibt die Höhe des Bildes.
Konvexe Spiegel (auch als Wölbspiegel, Konvexspiegel, Zerstreuungsspiegel oder konvexe Linsen bezeichnet) bilden verkleinernd ab. Sie erzeugen aufrechte und verkleinerte Bilder und vergrößern somit den Blickwinkel. Eintreffende Strahlen die parallel zur optischen Achse verlaufen, werden in der Weise reflektiert, als würden sie aus der Richtung des Brennpunkts F kommen. Spiegel dieser Art werden in Fahrzeugen eingesetzt, da sie Fahrern aufgrund ihrer Form einen größeren Blickwinkel ermöglichen.
Ebene Spiegel (Planspiegel oder Flachspiegel bzw. flache Spiegel) bestehen aus glatten Oberflächen. Sie erzeugen aufrechte, virtuelle Bilder, deren Größe denen des gespiegelten Gegenstands entspricht. Einfallende parallele Strahlen verlaufen bei Spiegeln dieser Art auch nach der Reflexion parallel. Das hierbei entstehende Spiegelbild scheint sich hinter dem Spiegel zu befinden.
Mit Hilfe dieses Programms lassen sich unter anderem Grafiken für Arbeitsblätter zur nichtkommerziellen Nutzung für Unterrichtszwecke erstellen. Beachten Sie hierbei jedoch, dass jede Art gewerblicher Nutzung dieser Grafiken und Texte untersagt ist und dass Sie zur Verfielfältigung hiermit erstellter Arbeitsblätter und Unterrichtsmaterialien eine schriftliche Genehmigung des Autors (unseres Unternehmens) benötigen.
Diese kann von einem registrierten Kunden, der im Besitz einer gültigen Softwarelizenz für das entsprechende Programm ist, bei Bedarf unter der ausdrücklichen Schilderung des beabsichtigten Verfielfältigungszwecks sowie der Angabe der Anzahl zu verfielfältigender Exemplare für das entsprechende Arbeitsblatt unter der auf der Impressum-Seite dieses Angebots angegebenen Email-Adresse eingeholt werden. Es gelten unsere AGB.
Dieses Programm eignet sich neben seinem Einsatz als Berechnungs- bzw. Animationsprogramm zudem zum Lernen, zur Aneignung entsprechenden Fachwissens, zum Verstehen sowie zum Lösen verschiedener Aufgaben zum behandelten Fachthema. Durch seine einfache interaktive Handhabbarkeit bietet es die auch Möglichkeit der Durchführung unterschiedlicher Untersuchungen hierzu. Des Weiteren eignet es sich beim Üben dazu, um das Erlernte hinsichtlich praktizierter Übungen bzw. bearbeiteter Übungsaufgaben zu überprüfen und hierzu erworbenes Wissen festigen zu können.
Es kann sowohl zur Einführung in das entsprechende Fachthemengebiet, wie auch zur Erweiterung des bereits hierzu erlangten Fachwissens sowie als Unterstützung bei der Bearbeitung von Anwendungsaufgaben genutzt werden. Des Weiteren eignet es sich auch als Begleiter bei der Bearbeitung von Abituraufgaben sowie zur Vorbereitung auf Klassenarbeiten, zur Unterstützung bei der Abiturvorbereitung und zur Intensivierung des erforderlichen Wissens beim Abitur (Abi) im entsprechenden Leistungskurs (LK).
Mittels der anschaulichen Gestaltung und einfachen Bedienbarbarkeit einzelner Module dieser Software können Fragen zum entsprechenden Themengebiet, die mit den Worten Was ist?, Was sind?, Wie?, Wieviel?, Was bedeutet?, Weshalb?, Warum? beginnen beantwortet werden.
Eine Herleitung dient dazu, zu erklären, weshalb es zu einer Aussage kommt. Derartige Folgerungen sind unter anderem dazu nützlich, um zu verstehen, weshalb eine Formel bzw. Funktion Verwendung finden kann. Dieses Modul kann auch in diesem Fall hilfreich sein und ermöglicht es durch dessen Nutzung oftmals, einer entsprechenden Herleitung bzw. einem Beweis zu folgen, oder einen Begriff zum entsprechenden Fachthema zu erklären.
Bei Fragen deren Wörter Welche?, Welcher?, Welches?, Wodurch? bzw. Wie rechnet man? oder Wie berechnet man? sind, können zugrunde liegende Sachverhalte oftmals einfach erklärt und nachvollzogen werden. Auch liefert diese Applikation zu vielen fachthemenbezogenen Problemen eine Antwort und stellt eine diesbezüglich verständliche Beschreibung bzw. Erklärung bereit.
Eine kleine Übersicht in Form von Bildern und kurzen Beschreibungen über einige zu den einzelnen Fachthemengebieten dieses Programms implementierte Unterprogramme finden Sie unter Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Mechanik - Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Elektrotechnik - Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Optik - Kurzinfos zum Themengebiet Thermodynamik sowie unter Kurzbeschreibungen von Modulen zu sonstigen Themengebieten.
Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter Wikipedia - Hohlspiegel sowie unter Wikipedia - Brennweite zu finden.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Schräger Wurf - Schiefer Wurf, Waagerechter Wurf - Horizontaler Wurf, Hookesches Gesetz, Mechanische Arbeit, Zweites Newtonsches Gesetz, Drittes Newtonsches Gesetz, Gedämpfte mechanische Schwingung, Bewegungen auf einer Kreisbahn, Hebelgesetz, Chaotisches Doppelpendel, Mathematisches Pendel, Freier Fall und Luftwiderstand, Harmonische Schwingungen, Molekularbewegungen, Brownsche Bewegungen, Potentielle und kinetische Energie, Ideale Strömung - Volumenstrom, Druck in Flüssigkeiten, Wellen - Simulationen, Zusammengesetzte Bewegung, Bewegungen in der Ebene, Carnotscher Kreisprozess, Adiabatische Zustandsänderung, Isotherme Zustandsänderung, Isobare Zustandsänderung, Isochore Zustandsänderung, Beugung am Spalt, Hohlspiegel, Sammellinse, Zerstreuungslinse, Wechselstromkreise, RLC-Kreis - RLC-Schaltung, RL-Kreis - RL-Schaltung, RC-Kreis - RC-Schaltung, Resonanz - Resonanzkurve, Widerstände im Wechselstromkreis, Schwingungen und deren Überlagerung, Plattenkondensator, Ladung und Entladung von Kondensatoren, Reihenschaltung und Parallelschaltung, Lissajou-Figuren, 1. Keplersches Gesetz, 2. Keplersches Gesetz, 3. Keplersches Gesetz
Reflexion - Lichtbrechung - Zerstreuungslinse - Sammellinse - Reflexion am Spiegel - Beugung am Spalt - Plancksches Strahlungsgesetz
Unterprogramm Hohlspiegel
PhysProf 1.1 - Unterprogramm RLC-Kreis
MathProf 5.0 - Unterprogramm Kurven in Parameterform
SimPlot 1.0 - Grafik- und Animationsprogramm für unterschiedlichste Anwendungszwecke
Physik interaktiv
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Mechanik eingebundenen Unterprogramm,welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Elektrotechnik eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Thermodynamik eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Es eignet sich insbesondere dafür, um interaktive grafische Untersuchungen sowie numerische Berechnungen zu entsprechenden Fachthemen durchführen zu lassen. Mehr als 300 verschiedene Unterprogramme decken die mathematischen Themenbereiche Analysis, Geometrie, Trigonometrie, Algebra, Stochastik, 3D-Mathematik und Vektoralgebra großflächig ab.
Durch die Nutzbarkeit vieler implementierter grafischer Features bestehen vielseitige gestaltungstechnische Möglichkeiten, ausgegebene Grafiken in entsprechenden Unterprogrammen auf individuelle Anforderungen anzupassen. Durch die freie Veränderbarkeit von Parametern und Koordinatenwerten bei der Ausgabe grafischer Darstellungen, besteht in vielen Modulen zudem die Möglichkeit, Veränderungen an dargestellten Gebilden und Zusammenhängen manuell oder durch die Verwendung automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren.
Es verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 1600 Seiten.
Eine Übersicht aller in MathProf 5.0 zur Verfügung stehender Programmteile finden Sie im MathProf - Inhaltsverzeichnis, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.
- Kurzinfos zum Themengebiet Analysis
- Kurzinfos zum Themengebiet Geometrie
- Kurzinfos zum Themengebiet Algebra
- Kurzinfos zum Themengebiet 3D-Mathematik
- Kurzinfos zum Themengebiet Stochastik
- Kurzinfos zum Themengebiet Vektoralgebra
- Kurzinfos zum Themengebiet Trigonometrie
- Kurzinfos zu sonstigen Themengebieten
Visualisierung und Simulation interaktiv
SimPlot 1.0 ist eine Anwendung, welche es unter anderem durch interaktiv erstellbare Präsentationen ermöglicht, sich Sachverhalte aus vielen technischen, wissenschaftlichen und anderen Bereichen grafisch darstellen und diese multifunktional sowohl statisch, wie auch in Form bewegter Grafiken ausgeben zu lassen. Das Programm erlaubt die Erstellung von Gebilden mit zweidimensionalen grafischen Objekten, welche als geometrische Figuren und Bilder zur Verfügung stehen.
Es bietet zudem die Möglichkeit, Zusammenhänge im Bereich der Planimetrie auf einfache Weise interaktiv zu analysieren. Unter anderem wird es ermöglicht, mit erzeugten Gebilden geometrische Transformationen durchzuführen und diesen automatisch ablaufende Bewegungs- und Verformungsprozesse zuzuweisen.
SimPlot kann sowohl zur Erstellung von Infografiken, zur dynamischen Datenvisualisierung, zur Auswertung technisch-wissenschaftlicher Zusammenhänge sowie zur Erzeugung bewegter Bilder für verschiedenste Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Neben der Bereitstellung vieler mathematischer Hilfsmittel und zusätzlicher Unterprogramme erlaubt es auch die Einblendung von Hilfslinien zur Echtzeit, welche dienlich sind, um sich relevante Sachverhalte und Zusammenhänge unmittelbar begreiflich zu machen.
Dieses Programm verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 900 Seiten.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einer mit SimPlot 1.0 erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einer mit SimPlot 1.0 erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einer mit SimPlot 1.0 erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
