Halli Hallo,
ich habe vorgestern von einem Freund einen Arduino Uno R3 geschenkt bekommen. Ich studiere Physik und Informatik und bin zumindest ein bisschen mit Technik vertraut, habe aber weder mit Raspberry, Banana Pi oder einen anderen Arduino je gearbeitet. Aber dieses Kapitel beginnt jetz - es gibt ja echt so geniale Dinge, die man damit realisieren kann...
Ich muss für Physik in Optik ein Referat über "Die Abbesche Theorie der Bildentstehung" Anfang Februar halten. Ich habe mir überlegt, dass man dazu ein Experiment mit dem Arduino und einer Photozelle machen kann. Falls ihr nichts mit der Abbeschen Theorie anfangen könnt, könnt ihr hier schauen. Ab 11.3.3 gibt es eine ausführliche Erklärung oder hier die ein allgemeiner Überblick, was ich von euch will...:
Ein grobes Drahtgitter aus Messing (Drahtstärke etwa 0,5 mm) wird mit einer Linse (f = 200) auf die Leinwand abgebildet. Als Lichtquelle verwenden wir eine Bogenlampe, in den bildseitigen Brennpunkt der Linse wird eine drehbare Spaltblende gestellt. Die Stellung dieses Spaltes kann mit Hilfe einer zweiten Linse (f = 150 mm) gezeigt werden, mit der man kurz den Spalt abbildet, um sie dann wieder aus dem Strahlengang zu nehmen. Bei weit geöffnetem Spalt wird das Gitter gut abgebildet. Macht man aber den Spalt eng, so kommt es auf die Stellung des Spaltes an, was auf der Leinwand zu sehen ist. Bei senkrechter Stellung des Spaltes werden die waagerechten Gitterstäbe bei waagerechter Spaltstellung die senkrechten Gitterstäbe abgebildet.
Jetzt die Frage an euch: ich habe mir vorgestellt, dass ich mit der Photozelle die Intensität des Lichtes messe und somit nicht nur optisch, sondern eben mit Werten belegen kann. Ergibt meine Überlegung überhaupt Sinn? Kann der Photowiderstand die durch die Beugung entstandenen Ordnungen "auseinanderhalten"? Oder nimmt der nur "Licht Ja; Licht zu wenig --> Nein" wahr?
Falls meine Überlegung sich realisieren ließe, was brauche ich alles dazu? Leider habe ich bis auf den "nackten" Uno R3 noch gar nichts, aber ich wollte mir sowieso so ein StarterSet kaufen - was könnt ihr da empfehlen (sollte natürlich nicht soo teuer sein)?
Ich hoffe, ihr versteht, was ich machen will und könnt mir bei diesem Projekt helfen...
Mit einem Photowiderstand kannst du schon Intensitäten messen. Die sind aber langsam.
Batze0815:
Kann der Photowiderstand die durch die Beugung entstandenen Ordnungen "auseinanderhalten"? Oder nimmt der nur "Licht Ja; Licht zu wenig --> Nein" wahr?
Das ist nichts anderes als ein licht-abhängiger Widerstand. Der kann schon Abstufungen messen.
Wie gut das in der Praxis funktioniert musst du ausprobieren. Das hängt auch etwas vom Widerstand ab (die haben je nach Typ unterschiedliche Kennlinien) und von der Wellenlänge des Lichts ab.
Theoretisch müsste ich also einen recht kleinen Widerstand nehmen, da es ja dunkel ist und dann nur die Ordnungen verschieden hell sind. Oder ist die Photozelle dann zu empfindlich? Kannst du mir gleich eine Seite nennen, wo es verschiedene Widerstände, am besten mit Diagrammen und Wellenlängenangaben gibt? Google ist auch mein Freund und Helfer - nur habe ich da noch nichts richtig gefunden.
Wäre es für meinen Einsatz nicht vielleicht sogar sinnvoller einen digitalen LDR zu nehmen? Dachte ich habe gestern irgendwo auf ebay sowas gelesen...
Kannst du mir einen guten onlineshop für solche Teile empfehlen? Habe bei Conrad und Reichelt schon geschaut, aber wirklich etwas sinnvolles gefunden habe ich nicht.
Die Diagramme zu der Abhängigkeit von Widerstand und Lichststärke gibt es in den Datenblättern. Bei Reichelt und Conrad wirrst du mit "Fotowiderstand" schon fündig. Das Datenblatt gibt es da jeweils bei "Downloads" auf der Produktseite.
Beispiele:
erster ist bei niedrigen Lichtsstärken empfindlicher. Die Kennlinie hat eine höhere Steigung, bzw. der Widerstand nimmt im unteren Bereich stärker ab.
Wobei es auch da Unterschiede innerhalb der Serie gibt. Beim A9060xx ist der 14 wesentlich empfindlicher als der 11.
Am besten mehrere unterschiedliche Typen bestellen. Du musst auch nicht da bestellen, aber man bekommt da schon mal einen groben Überblick.
Wäre es für meinen Einsatz nicht vielleicht sogar sinnvoller einen digitalen LDR zu nehmen?
Gibt es nicht. Man kann natürlich mit einem Komperator ein digitales Signal draus machen.
Das kann man aber auch auf dem Arduino in Software erledigen wenn es nicht super-schnell gehen muss. Das Signal mit dem ADC messen und dann auf eine bestimmte Schwelle abfragen.
Es gibt auch noch Fototransistoren und Fotodioden. Fototransistoren sind nicht viel schwieriger zu handhaben als Widerstände. Fotodioden sind am besten, aber nicht zu empfehlen wenn du dich mit Elektronik nicht auskennst.