KOSMOS Spiele mit Optik

Der junge Forscher Mikromann schaut sich die Welt des Kleinsten an...

KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Klausi » 22. Feb 2015, 18:00

Update 4.6.2015 (siehe weiter unten)

Hallo,
heute möchte ich den Kosmos Experimentierkasten "Spiele mit Optik" vorstellen:
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Der Kastendeckel:
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Und die Rückseite:
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Die Grundfläche beträgt 24 x 15 cm, die Höhe 5 cm (wie alle "Spiele mit..." Kästen von Kosmos mit diesem 3-farbigen Pfeil-Design).
Der komplette Inhalt:
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Und hier noch ein genaueres Bild der Experimentierausrüstung:
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Der Umschlag der Anleitung:
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Hier die Beschreibung des Inhalts:
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Wie man erkennen kann, stammt die Anleitung von 1975; sie ist aus einem älteren "Spiele mit Optik" - Kasten (mit dem orangen Karton der älteren "Spiele mit..." - Kästen). Der Kasten selbst stammt aus der Zeit Ende der 1970er Jahre; der Inhalt ist jedoch der gleiche.
Mit diesem Kasten waren 13 Versuche möglich:
-1 Aus eins mach viel (Spiegelversuch)
-2 Wir schreiben mit geheimen Buchstaben (Geheimschrift mit Spiegel und Kohlepapier)
-3 Wir betrachten die Welt vom U-Boot aus (Periskop)
-4 Ein Wassertropfen als Vergrößerungsglas (Lupe mit Wassertropfen)
-5 Das Handwerkszeug des Sherlock Holmes (Lupe mit größerer Linse)
-6 Den kleinsten Dingen auf der Spur (einfaches Mikroskop)
-7 Wir vergrößern 35mal (großes Mikroskop)
-8 Der Mond ist zu weit weg (Fernrohr mit 4,5facher Vergrößerung)
-9 Ein Spiegel dreht alles um (Fernrohr mit Umkehrspiegel)
-10 Wir machen Hitze aus Licht/Wir schmelzen mit Licht (Linse als Brennglas)
-11 Wir speichern Licht/Der vergessene Schatten (Versuche mit dem Fluoreszenzschirm)
-12 Wir lassen Farben verschwinden (Versuche mit den 4 farbigen Folien)
-13 Wir mischen Farben ohne Farbtopf (Übereinanderlegen der farbigen Folien)
Ich möchte den Versuch Nr. 6 (einfaches Mikroskop) näher darstellen. Hier die Beschreibung:
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Hier nochmal die Anleitung zum Aufbau in Großdarstellung:
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Und hier der Aufbau des Mikroskops; offen dargestellt, da man im fertig gebauten Zustand recht wenig vom Innenleben sieht (die Feldlinsenfassung ist gedreht, damit man die Linse sieht):
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Alles in allem hat mir der Kasten als Kind sehr viel Spaß gemacht und auch zu eigenen Versuchen angeregt; z.B. mit zusätzlichen Linsen ein noch stärkeres Fernglas oder Mikroskop zu bauen.
1982 hat der Kasten DM 29,80,-- gekostet; Mitte der Siebzigerjahre ca. 22 - 27 DM (ich erinnere mich nicht mehr genau - ich weiß nur noch, daß der Kasten kein Geschenk war; ich habe ihn mir vom Taschengeld zusammengespart).
Hat jemand ein Bild vom Karton im orangen Design?
Habt Ihr auch positive Erfahrungen mit diesem Kasten gemacht?
Ich werde noch einige Bilder der anderen Versuche einstellen.
Soviel für heute. Viele Grüße!
Klaus

Update 4.6.2015:
Wie versprochen sind hier noch einige Bilder von weiteren Versuchen.
Hier ist das Fernrohr mit 4,5-facher Vergrößerung:
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Hier die Linsen im Detail (die Feldlinsenfassung ist wieder gedreht wegen besserer Sichtbarkeit):
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Kommen wir zu dem Versuch "Der vergessene Schatten". Hier sehen wir den Leuchtschirm (Fluoreszenzschirm) und ein 10-Pfennigstück:
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Zur Belichtung wird das Geldstück auf den Schirm gelegt:
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Nach dem Abschalten der Belichtung (mit Münze):
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Und hier ohne Münze; wie man sieht, wurde der Schatten hier "vergessen":
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Hier der Versuch "Wir lassen Farben verschwinden": 2 Wörter werden in blau und rot übereinander geschrieben und sind auf den ersten Blick schwer lesbar:
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Legt man die blaue Folie auf die Schrift, wird die blaue Schrift fast ganz ausgeblendet; die rote Schrift ist gut lesbar:
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Umgekehrt mit der roten Folie:
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Das war´s für heute.
Viele Grüße!
Klaus
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Georg » 22. Feb 2015, 20:03

Hallo Klaus,
diese Generation Kästen kenne ich gar nicht. Insofern ist diese
Vorstellung sehr lehrreich für mich.

Sind die Linsen eigentlich noch aus Glas, oder schon aus Kunststoff?
Als ich beim ersten Überfliegen las : "Augenlinsenhalter" (Teil4) ,
bekam ich erst mal einen Schreck: Die werden doch nicht etwa an
den Augenlinsen herumspielen?
Dann wurde mir est klar, daß da ein wohl "Pädagoge" mitmischte,
und glaubte den Begriff Okularlinse übersetzen zu müssen :=)
Vielen Dank für die Vorstellung!
Gruß
Georg
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Klausi » 22. Feb 2015, 21:40

Hallo Georg,
die Linsen sind (vermutlich) aus Kunststoff. Ich habe noch andere Linsen aus Glas, und diese sind deutlich schwerer. Eine gute Frage wäre, wie man testet, ob eine Linse aus Glas oder Kunststoff ist, ohne sie zu beschädigen. Das Gewicht ist sicherlich ein Hinweis, aber bei einer sehr kleinen Linse kann man das nicht sicher sagen, wenn man keine Vergleichslinse des anderen Materials hat. Ein Kratztest oder Test mit Chemikalien würde die Linse wahrscheinlich zerstören.
Viele Grüße,
Klaus
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Georg » 22. Feb 2015, 21:50

Hallo Klaus,
ein vorsichtiger Kratztest am Rand dürfte nicht schaden.
Aber soo wichtig ist das nun auch wieder nicht, ob
ich nun erfahre woraus die Linsen bestehem :=)
Die Linsen scheinen alle plankonvex zu sein, außer
der Zerstreunungslinse, oder?
Gruß
Georg
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon wolfgang » 24. Feb 2015, 13:45

Hallo zusammen,

wahrscheinlich sind die Linsen aus Kunststoff. Zum einen handelt es sich um einen Kasten für Kinder zum anderen waren in anderen hat Kosmos in anderen Kästen wie dem R+E101 und dem E202 ebenfalls Kunststofflinsen beigelegt.

Mich überrascht die Anzahl an optischen Geräten und die Breite in der die Experimente angelegt waren. Welche Alterangabe hatten den die "Spiele mit. ..." Kästen.

Gruß Wolfgang
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Klausi » 26. Feb 2015, 23:39

Hallo Georg und Wolfgang,
alle vier Linsen sind auf einer Seite flach, auch die Zerstreuungslinse. Das wundert mich jetzt auch. Irgend einen Grund muß es dafür geben. Vielleicht sollten die Linsen nicht zu stark sein.

Die "Spiele mit..." Kästen hatten die Empfehlung ab 9 Jahren. Mir persönlich waren die 13 Versuche damals zu wenig; ich hätte gern mehr gehabt. Aber wenn man bedenkt, daß der Kasten nur ein Hineinschnuppern in das Thema Optik ist, ist die Anzahl der Versuche eigentlich ausreichend.

An dieser Stelle möchte ich nochmal an die Eselsbrücke aus dem großen "Optik und Foto" erinnern, mit der man sich merken kann, welche Linsen konkav und welche konvex sind: Wenn man über beide Linsentypen etwas Kaffee leert, bleibt nur in der konkaven die Flüssigkeit drin. Also kann man sich merken, die Konkavlinse behält den Kaffee, da sie in der Mitte dünner ist und wie eine kleine Kaffeetasse wirkt (kav = Kaffee). Seit ich diese Eselsbrücke kenne, kann ich auch nach längerer Zeit den beiden Linsentypen den richtigen Namen zuordnen. Davor habe ich die beiden Namen konkav und konvex immer verwechselt. Man darf nur die Eselsbrücke nicht vergessen.
Viele Grüße!
Klaus
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Georg » 27. Feb 2015, 00:00

Hallo Klaus,
der Klassiker lautet :

"Der Bauch vom Rex ist konvex"

Rex (rex, regis, lat = König) war (ist?) der "Titel" des
Schuldirektors früher.
Gruß
Georg
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Georg » 27. Feb 2015, 23:19

Hallo Klaus,
alle vier Linsen sind auf einer Seite flach, auch die Zerstreuungslinse.
Das wundert mich jetzt auch. Irgend einen Grund muß es dafür geben.

Es gibt zwei Gründe:
- Viele Abbildungsfehler von Linsen sind am geringsten, wenn
der Winkel zwischen Lichtstrahl und Glasoberfläche auf
beiden Seiten etwa gleich groß ist.
Wenn das abgebildete Objekt nahe an einem Brennpunkt liegt,
ist das mit einer Plankonvexlinse erfüllt.
Es werden daher Linsen, die nicht für eine bestimmte Anwendung
maßgefertigt werden, entweder als symmetrische oder plankonvexe
Linse angeboten. Damit kann man eine große Anzahl von recht
verzerrungsarmen Linsensystemen bei nicht zu hohen Ansprüchen realisieren.
- Bei einer Plankonvexlinse braucht nur eine Seite bearbeitet zu werden,
die plane Seite wird man nur bei hohen Ansprüchen nachbearbeiten,
die plankonvexe ist somit billiger in der Herstellung.

Vielleicht sollten die Linsen nicht zu stark sein.

Das ist natürlich kein Grund, denn eine Linse ist so "stark" wie sie
sein muß, das ergibt sich aus dem Zweck des optischen Geräts.
Georg
 
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Klausi » 2. Mär 2015, 20:56

Hallo Georg,
vielen Dank für die Erklärungen. Eine Frage: Ist eine konvexe Linse doppelt so stark wie eine Plankonvexe (bei gleichem Durchmesser)? Dann würde das kleine Mikroskop (siehe oben) doppelt so stark vergrößern; wäre allerdings nur halb so hell.
Deinen Merkspruch über den Bauch vom Rex muß ich mir merken; der ist gut und einfach.
Viele Grüße!
Klaus
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Georg » 2. Mär 2015, 23:47

Hallo Klaus,
Ist eine konvexe Linse doppelt so stark wie eine Plankonvexe (bei gleichem Durchmesser)?

Mit "konvexe Linse" meinst du vermutlich eine Bikonvexe?
Ja, aber bei etwa doppelter Mittendicke/Durchmesser, der Durchmesser allein hat
mit der "Stärke" nichts zu tun.
Anstelle "Stärke" sollte man weniger diffus über Brennweite oder Dioptrien
reden. Ich muß sonst immer an Hoffmanns Reisstärke denken :=),
Linsen enthalten nur etwa 50 % Stärke.
In Wikipedia gibt es eine gute Seite über die Anfangsgründe von Abbildung
mit Linsen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Linse_%28Optik%29
Ganz unten ist ein Beispiel durchgerechnet für eine sog. dünne Linse mit
Brechungsindex 1,5 (Sehr häufiger Fall, Schott BK 7).
Da ergibt sich die Brennweite ziemlich gleich dem Krümmungsradius der
bikonvexen Linse.
Gruß
Georg
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Klausi » 4. Jun 2015, 19:07

Hallo,

habe soeben meinen ersten Beitrag oben upgedatet.

Grüße von Klaus
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon MOVIEMAX » 30. Nov 2015, 12:44

Danke für den Beitrag Klausi,
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon MOVIEMAX » 30. Okt 2016, 22:23

Hallo Klausi,
was mir auffiel ist das alle Teile aus dem großen Optikus Kasten aus den 70ern sind.

Neben drei Linsen fehlt mir die Feldlinsenfassung. Könnte man diese deiner Meinung nach Nachbauen?

Gruß Marc und danke für den Beitrag.
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon Klausi » 6. Nov 2016, 23:18

Hallo Marc,

die Feldlinsenfassung lässt sich bestimmt nachbauen; allerdings wird das nicht einfach. Es gibt ganz unterschiedliche Wege: Auf der Drehbank drehen, gießen (Resin), aus Rohrstücke kleben... Ich muß mir das mal durch den Kopf gehen lassen. Ich melde mich wieder.

Grüße,
Klaus
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon wilhelm » 7. Nov 2016, 19:48

Hallo Klausi,

der Versuch mit dem Geldstück und dem Fluoreszenzschirm. Muss das Fluoreszenpapier mit einem speziellen licht beleuchtet werden? (UV LIcht)?
Ist mir nicht klar wie das gehen soll.
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Re: KOSMOS Spiele mit Optik

Ungelesener Beitragvon nkrause99 » 7. Nov 2016, 20:18

Hallo Wilhelm,

ist das gleiche Prinzip wie bei den Leuchtsternen für Kinder > ein paar Minuten unter die Lampe legen, Licht ausschalten, der Stern leuchtet noch längere Zeit nach!

1862042-01.jpg
1862042-01.jpg (65.64 KiB) 1856-mal betrachtet

Dabei handelt es sich also um Phosphoreszenz und nicht um Fluoreszenz (siehe Wikipedia).

Viele Grüße
Norbert
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