Japtik - Java Optik
Java-Applets zur geometrischen Optik



von Marcel Schmittfull (15 J.)



Diese Homepage beschäftigt sich mit der Entwicklung interaktiver Java Applets, die Gesetzmäßigkeiten und Phänomene der geometrischen Optik simulieren. Es sollen Schülern, Studenten und Interessierten die Grundprinzipien der geometrischen Optik möglichst interaktiv und anschaulich vermittelt und Fortgeschrittenen die Möglichkeit zur schnellen Berechnung optischer Zusammenhänge gegeben werden.

 
 
Folgende Phänomene und Gesetze der geometrischen Optik werden behandelt: Lochkamera, Brechungsgesetz von Snellius für plane und sphärische Flächen (Brechung an planparalleler Platte, eine und mehrere Kugelfläche(n) und Zylinderlinse), Gaußsche Hauptebenen (dicke Linsen), Reflexionsgesetz, Totalreflexion, Hohlspiegel, Parabolspiegel, Schmidt-Platte, Lupe, Galileisches und Keplersches Fernrohr.
 
 
Ich wurde mit diesem Projekt 1. Landessieger Bayern beim Wettbewerb "Jugend forscht / Schüler Experimentieren 2002" in der Kategorie Physik. Hier geht es zu meinem neuen Projekt für Jugend forscht 2003: JavaPsi (Java Applets zur Quantenmechanik).
 
 
Zur Navigation durch diese Homepage sollen die Navigationsleiste am linken Rand und die Sitemap dienen. Die gesamte Homepage (mit allen Applets und Begleittexten) kann kostenlos heruntergeladen werden.






Seite Beschreibung
Info Was ist JAPTIK ? | Aktuelles/Erfolge | techn. Voraussetzungen | Software
Applets
Lochkamera Download einer 3D-Lochkamera (im *.ddd-Format)
Totalreflexion
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Beschreibung
Applet zur Veranschaulichung der Totalreflexion und der Brechung des Lichtes beim Übergang von einem Medium in ein anderes. Berechnet u.a. Grenzwinkel zw. zwei Medien.
planparallele Platte
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Beschreibung
Zeigt den Strahlengang durch eine planparallele Platte. Wird über Brechungsgesetz berechnet.
Zylinderlinse
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[Beschreibung]
Dieses Applet habe ich für die Optikfirma LIMO GmbH aus Dortmund programmiert. Es wurde die Winkelabhängigkeit einer Messmethode für die "Keiligkeit" (= Neigung der planen Fläche zur konvexen Fläche) einer plan-konvexen Zylinderlinse untersucht und simuliert.
Kugelfläche
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Beschreibung
Tipps
Dieses Applet zeigt, wie das Licht gebrochen wird, wenn es auf eine Kugelfläche trifft. Dafür wird das Brechungsgesetz verwendet. Diese Gleichung wird auch im Applet selbst ausführlich gezeigt (für Schüler geeignet). Sehr viele Funktionsmöglichkeiten !
LINSENSYSTEM
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Beschreibung
Tipps
Galilei-Beispiel
Das wohl - von der theoretischen Physik her gesehen - beste Applet auf dieser Seite. Es wird der Strahlengang durch zwei Kugelflächen mit dem Brechungsgesetz berechnet. Es lassen sich somit auch Fernohre und Mikroskope "bauen" !!
Hauptebenen
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Beschreibung
Berechnet die Hauptebenen in dicken Linsen. Dieses Applet war mein ursprüngliches Ziel für den Wettbewerb und somit auch mein erstes Applet. Es ist wohl das komplexeste aller Applets !
 
Hohlspiegel
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[Beschreibung]
Dieses Applet zeigt die Reflexion am Hohlspiegel anhand des Reflexionsgesetzes. Die Entstehung der sog. Katakaustik ist deshalb sehr gut zu erkennen.
Parabolspiegel
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[Beschreibung]
Es wird der Strahlengang an einem Parabolspiegel mit dem Reflexionsgesetz berechnet und gezeigt. Weil der Parabolspiegel asphärisch ist, musste die Krümmung über eine Funktion angegeben werden, was natürlich die Ermittlung und Darstellung des Strahlenganges erheblich erschwerte.
SCHMIDT-Platte
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[Beschreibung]
Dieses Applet simuliert und berechnet den Strahlengang einer Schmidtplatte (asphärisch !). Eine Schmidtplatte korrigiert die Katakaustik bzw. sphärische Aberration des Hohlspiegels und wird heute in sehr vielen Teleskopen eingesetzt. [Applet noch im Aufbau]
 
Lupe
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Beschreibung
zeigt den Strahlengang bei einer Lupe und veranschaulicht die Vergrößerung der Lupe. Berechnet auch Vergrößerung bzw. Brennweite.
GALILEI-Fernrohr
Start
Beschreibung
Dieses Applet zeigt den Strahlengang in einem Galileischen Fernrohr. Wegen der einfachen Bedienung und grafischen Darstellung auch für schulische Zwecke sehr geeignet ! Sehr praxisorientiert.
KEPLER-Fernrohr
Start
Beschreibung
ähnlich wie GALILEI-Fernrohr. Mit dem GALILEI-Fernrohr wohl das für die Praxis beste Applet ! Für reale Experimente mit Fernohren (-> Schule) sehr gut geeignet !!
geplant
Mikroskop
Vergrößerung
dünne Linse (System)
Hier wird gezeigt was ich noch vorhabe. Über Verbesserungsvorschläge und neue Ideen freue ich mich natürlich immer !!

DOWNLOAD Download aller Applets und Beschreibungen. Für private Zwecke kostenlos !
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Privat
Über mich Infos über mich.
Über JAPTIK Infos über mein Projekt "JAPTIK - Java Optik".
Fotos Einige Fotos von JAPTIK. U.a. vom Jugend-forscht-Landesentscheid in Dingolfing !

Links/Danke Links zu einigen sehr guten Seiten und Danke an alle, die mir geholfen haben.

Disclaimer

wichtige rechtliche Hinweise !


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