PhysProf - Reflexion am Spiegel - Parabolische Reflexion - Aberration

PhysProf - Physik-Software - Reflexion am Spiegel

Fachthema: Reflexion am Spiegel

PhysProf - Optik - Ein Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels Simulationen und 2D-Animationen für die Schule, das Abitur, das Studium sowie für Lehrer, Ingenieure und alle die sich für Physik interessieren.

PhysProf - Physikprogramm mit Animationen - Reflexion am Spiegel

Online-Hilfe für das Modul
zur einfachen Darstellung und Analyse der Strahlenverläufe, welche durch Reflexionen am Spiegel entstehen.

Es unterstützt dabei ein tiefergehendes Verständnis zu diesem Themengebiet zu erlangen und kann zum Lösen vieler diesbezüglich relevanter Aufgaben eingesetzt werden.

PhysProf - Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte 

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Themen und Stichworte zu diesem Modul:

Reflexion - Spiegelreflexion - Sphärische Linse - Reflexion am Spiegel - Sphärische Reflexion - Parabolische Reflexion - Parabolspiegel - Gewölbter Spiegel - Wölbspiegel - Hohlspiegel - Physik - Physikalisch - Licht - Darstellen - Linsenkrümmung - Brennpunkt - Arbeitsblatt - Arbeitsblätter - Unterrichtsmaterial - Unterrichtsmaterialien - Lernen - Aufgaben - Linsenfehler - Abbildungsfehler - Bildfehler - Aberration - Aberrationen - Chromatische Aberration - Sphärische Aberration - Sphärischer Fehler - Bildfeldwölbung - Farbfehler - Farbsäume - Achromat - Verzeichnung - Verzeichnungen

 
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Reflexion am Spiegel


PhysProf - Reflexion - Spiegel - Spiegelreflexion - Parabolisch - Sphärisch - Spiegelreflexion - Sphärische Linse - Reflexion am Spiegel - Sphärische Reflexion - Parabolische Reflexion - Parabolspiegel - Spiegelbild
Modul Reflexion am Spiegel



Unter dem Programmpunkt [Optik] - [Reflexion am Spiegel] kann der Strahlenverlauf bei der Reflexion an einem parabolisch oder sphärisch geformten Spiegel untersucht werden.
 

PhysProf - Reflexion - Spiegel - Spiegelreflexion - Parabolisch - Sphärisch -Wölbspiegel - Hohlspiegel - Physik - Physikalisch - Licht - Darstellen - Linsenkrümmung - Brennpunkt
Reflexion am Spiegel - Abbildung 1
 

PhysProf - Reflexion - Spiegel - Sphärische Linse - Reflexion am Spiegel - Sphärische Reflexion - Parabolische Reflexion - Parabolspiegel - Hohlspiegel - Physik - Physikalisch
Reflexion am Spiegel - Abbildung 2
 

Fallen auf einen Hohlspiegel Strahlen ein, welche parallel zur optischen Achse liegen, so werden diese reflektiert und sammeln sich in einem Brennpunkt F. Die Brennweite ist hierbei als Abstand des Brennpunktes vom Scheitel des Spiegels definiert. Für sphärische Spiegel ist die Brennweite exakt dem Wert des halben Krümmungsradius des Hohlspiegels. Ist der Hohlspiegel sphärisch (kugelförmig), so schneiden sich nur achsnahe Strahlen genau im Brennpunkt. Bei Parabolspiegeln hingegen schneiden sich alle Strahlen im Brennpunkt F. Dies können Sie mit Hilfe dieses Unterprogramms untersuchen.
 

Programmbedienung

Legen Sie hierzu zunächst durch die Auswahl des entsprechenden Kontrollschalters Parabolisch bzw. Sphärisch fest, für welche Spiegelart Sie die Untersuchung durchführen möchten und stellen Sie mit Hilfe des zur Verfügung stehenden Rollbalkens den gewünschten Radius des Spiegels ein.

Klicken Sie daraufhin mit der linken Maustaste auf einen Bereich links des Spiegels, so trägt das Programm einen Strahl ein und reflektiert diesen an der Spiegeloberfläche.

Dies können Sie mit bis zu zehn Strahlen vornehmen. Um die Position der Strahlen zu verändern, klicken Sie in den dafür vorgesehenen Mausfangbereich und verschieben die Strahlen bei gedrückt gehaltener linker Maustaste an eine gewünschte Position. Ein Klick auf die Schaltfläche Löschen eliminiert alle bereits eingetragenen Strahlen.
 

Linsenfehler - Abbildungsfehler - Aberration


Abbildungsfehler (Aberrationen):

Als Abbildungsfehler (Aberrationen) werden in der Optik Abweichungen bezeichnet, die sich von der idealen Abbildung durch ein optisches Gerät dadurch zeigen, dass sie beispielsweise eine Unschärfe oder eine Verzerrung des idealen Bildes bewirken. Maßgebliche Ursache hierfür ist die Tatsache, dass Gesetzmäßigkeiten, welche über Abbildungsgleichungen beschrieben werden, lediglich für kurze Strahlen sowie für dünne und flache Linsen Gültigkeit besitzen.

Zu den grundlegendsten Fehlern dieser Art zählen die chromatische Aberration, die sphärische Aberration, die Bildfeldwölbung sowie der Astigmatismus und die Koma.

 
Sphärische Aberration (Sphärischer Fehler):


PhysProf - Sphärische Aberration - Sphärischer Fehler

Die durch die Randzonen einer Linse verlaufenden Strahlen werden stärker gebrochen als achsennahe Strahlen. Hierdurch tritt kein gemeinsames Treffen aller parallel auf eine Linse gerichteten Strahlen ein. Die hierbei gebrochenen Strahlen besitzen keinen gemeinsamen Brennpunkt auf der optischen Achse. Es entsteht eine Unschärfe des auf den Schirm projizierten Bildes.

Diese sphärische Abbrebation hängt von der Brennweite der Linse ab. Je kleiner diese ist, desto größer ist der sphärische Fehler. Vermieden werden kann er durch eine Vergrößerung der Brennweite der Linse oder durch den Einsatz eines darauf angepassten Linsenpaars.

 
Chromatische Aberration (Farbfehler):


PhysProf - Chromatische Aberration - Farbfehler

Verbunden mit der Tatsache, dass Licht unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich stark gebrochen wird, entstehen beim Einfall farbigen Lichts Farbsäume, denn blaues Licht besitzt eine andere Brechnung als rotes. Derartige Erscheinungen werden als chromatische Aberration bezeichnet.

Kommt eine Kombination aus einer Konvexlinse (Kronglas) und einer Konkavlinse (Flintglas) mit unterschiedlichen Brechzahlen zum Einsatz, so kann das Auftreten dieses Fehlers vermieden werden. Ein derartig aufgebautes System wird als Achromat bezeichnet.
 

Bildfeldwölbung:

Da das Bild eines Gegenstands nicht in einer planen Ebene, sondern auf einer gewölbten Fläche entsteht, tritt ein Fehler auf, der als Bildfeldwölbung bezeichnet wird. Verursacht wird dieser Fehler durch die hierdurch nicht einheitliche Brechung des auf die Linse einfallenden Lichts. Vermieden werden kann dieser Fehler durch den Einsatz einer Kombination aus Sammellinsen und Zerstreuungslinsen (Aplanat).

 
Verzeichnung:

PhysProf - Verzeichnung
Hinweis: Die oben gezeigte Abbildung wurde der Wikipedia-Seite Verzeichnung entnommen.
 
Neben anderen Abbildungsfehlern und Linsenfehlern, wie Astigmatismus und Koma sowie Materialfehlern (Unreinheiten des Glases) können auch Verzeichnungen auftreten. Hierbei erfolgt die Abbildung eines rechtwinkligen Gitternetzes kissen- oder tonnenförmig. In den Randbereichen erfolgt eine Krümmung der Lichtstrahlen nach außen oder innen.

 

Arbeitsblätter - Unterrichtsmaterialien - Nutzung zu Unterrichtszwecken

 
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.

 

Aufgaben - Lernen

  
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.
 

Kurzbeschreibungen einiger Module zu entsprechenden Themenbereichen

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.

 

Nützliche Infos zu diesem Themengebiet

 

Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter Wikipedia - Parabolspiegel zu finden.

 
Video

 

Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Weitere Videos zu einigen in PhysProf implementierten Modulen sind auf Youtube unter den folgenden Adressen abrufbar:

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

 
Weitere implementierte Module zum Themenbereich Optik


Reflexion - Lichtbrechung - Zerstreuungslinse - Sammellinse - Hohlspiegel - Beugung am Spalt - Plancksches Strahlungsgesetz
 

Screenshot dieses Moduls
 

PhysProf - Reflexion - Spiegelreflexion - Sphärische Linse - Wölbspiegel - Licht - Darstellen - Linsenkrümmung - Brennpunkt - Sphärische Reflexion - Parabolische Reflexion
Unterprogramm Reflexion am Spiegel
 

Screenshot eines weiteren Moduls von PhysProf
 

PhysProf - RLC-Schaltung - RLC Reihenschaltung - RLC-Glied - Dämpfung - Reihenschwingkreis - Schwingkreis - Gedämpfter Schwingkreis - Serienschwingkreis - Elektromagnetische Schwingungen - Widerstand - Kondensator - Kapazität - Induktivität - Spule - Ladung - Frequenz - Kennlinie - Spannung - Stromstärke - Zeitkonstante - Periode - Kreisfrequenz - Berechnen - Zeit - Rechner - Simulation - Berechnung - Darstellen - Diagramm - Formel - Rechner
PhysProf 1.1 - Unterprogramm RLC-Kreis
 

Screenshot eines Moduls von MathProf


MathProf - Parameterkurven - Parametergleichungen - Parameterdarstellung - Funktionen - Parametrisierte Kurven - Kurven - Grafisch - Graph - Darstellen - Plotter - Grafik - Animationen - Simulation - Rechner - Berechnen - Funktionsgraph - 2D - Plotten - Zeichnen - Kurvenplotter - Bild
MathProf 5.0 - Unterprogramm Kurven in Parameterform
 

Screenshot einer mit SimPlot erstellten Animationsgrafik


SimPlot - Animationen - Präsentationen - Grafiken - Schaubilder - Visualisierung - Programm - Interaktive Grafik - Bilder - Computeranimationen - Infografik - Software - Plotter - Rechner - Computersimulation - Darstellen - Technisch - Datenvisualisierung - Animationsprogramm - Wissenschaft - Technik
SimPlot 1.0 - Grafik-  und Animationsprogramm für unterschiedlichste Anwendungszwecke

  
Unsere Produkte
 
I - PhysProf 1.1
Physik interaktiv
 
PhysProf 1.1 ist ein Programm für alle, die die Aufgabe oder das Ziel haben, sich physikalische Gesetzmäßigkeiten und Gegebenheiten zu verdeutlichen. Es spricht alle an, die sich für die Ergründung physikalischer Prozessabläufe und derartige Zusammenhänge interessieren. In zahlreichen Unterprogrammen besteht die Möglichkeit, Veränderungen von Einflussgrößen manuell, oder durch die Ausgabe automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren. Inhaltlich umfasst es ca. 70 verschiedene Unterprogramme zu den Fachthemenbereichen Mechanik, Elektrotechnik, Thermodynamik und Optik.
 

Bilder zum Programm PhysProf 1.1 - Mechanik - Elektrotechnik - Thermodynamik - Optik
 

Durch die Benutzung dieses Programms wird es ermöglicht, bereits bekannte Fachthemeninhalte aufzuarbeiten und entsprechende Sachverhalte numerisch wie auch grafisch zu analysieren. Mittels der freien Veränderbarkeit der Parameter von Einflussgrößen bei der Ausgabe grafischer Darstellungen besteht in vielen Unterprogrammen die Möglichkeit, Veränderungen an dargestellten Zusammenhängen manuell oder durch die Anwendung automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren.
 
Kurzinfos zu Inhalten einiger Unterprogramme von Physprof 1.1 erhalten Sie unter:
 

Es verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 300 Seiten.

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.

Weitere Videos zu einigen in PhysProf implementierten Modulen finden Sie, indem Sie den Reiter PhysProf-Videos wählen, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche. 
 
Zu den Videos zu PhysProf 1.1
 
 
 
   
 
II - MathProf 5.0
Mathematik interaktiv
 
MathProf 5.0 ist ein Programm für alle, die die Aufgabe oder das Ziel haben, sich mathematische Sachverhalte auf einfache Weise zu verdeutlichen. Zudem spricht es diejenigen an, die sich für Mathematik interessieren, oder mathematische Probleme verschiedenster Art zu lösen haben und von grafischen 2D- und 3D-Echtzeitdarstellungen sowie Animationen beeindruckt sind.
 

Bilder zum Programm MathProf 5.0 - Analysis - Trigonometrie - Algebra - 3D-Mathematik - Vektoralgebra - Geometrie
 

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.


Bilder zum Programm MathProf 5.0 - Analysis - Trigonometrie - Algebra - 3D-Mathematik - Stochastik - Vektoralgebra - Numerisch - Grafisch - Plotten - Graph


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.
 
Zum Inhaltsverzeichnis von MathProf 5.0
 
Kurzinfos zu Inhalten einiger in MathProf 5.0 eingebundnener Unterprogramme erhalten Sie unter:
 

 Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in MathProf 5.0 unter dem Themenbereich 3D-Mathematik 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 MathProf 5.0 unter dem Themenbereich Analysis 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 MathProf 5.0 unter dem Themenbereich Vektoralgebra eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Weitere Videos zu einigen in MathProf implementierten Modulen finden Sie, indem Sie den Reiter MathProf-Videos wählen, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.
 
 
 
 
III - SimPlot 1.0

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.

 
Bilder zum Programm SimPlot 1.0 - Zweidimensionale Grafiken, Simulationen und Animationen für unterschiedlichste Anwendungsbereiche

 
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.
 
Eine Inhaltsübersicht dessen finden Sie unter SimPlot - Inhaltsverzeichnis, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

Zum Inhaltsverzeichnis von SimPlot 1.0
 
Beispiele einiger mit Simplot 1.0 erzeugter Grafiken finden Sie unter Beispiele, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

Zu Beispielen von SimPlot 1.0

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.

Weitere Videos zu einigen mit SimPlot erzeugten Animationen finden Sie unter SimPlot-Videos, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.
 
Zu den Videos zu SimPlot 1.0