Physik, 3.Trimester - Schwingungslehre, Folge 06: Welle und Medium

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  1. Ein Lichtstrahl wird beim Übergang von einem lichtdurchlässigen Medium zu einem zweiten gebrochen. Wann ist der Einfallswinkel größer als der Brechungswinkel?

    (A) Wenn der Lichtstrahl vom Lot zur Grenzfläche "weggebrochen" wird.
    (B) Wenn die Wellenlänge im zweiten Medium kleiner ist als im ersten.
    (C) Wenn die Frequenz im zweiten Medium kleiner ist als im ersten.
     
  2. Das Experiment zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit wird mit 2-m-langen durchsichtigen Wannen, gefüllt mit Wasser, wiederholt: Die Lichtgeschwindigkeit in Wasser beträgt 2,0mal108 m/s. Berechnen Sie die Brechzahl und die Lichtlaufzeit für 2,0 m Wasser.

    (A) n = 1,5; deltat = 108 s
    (B) n = 1,5; deltat = 10 ns
    (C) n = 0,67; deltat = 1,0mal10-8 s
     
  3. Betrachten Sie das Bild zum Experiment mit der Wellenwanne ganz genau: Warum verlaufen die Wellenfronten im dritten (hellgrauen) Bereich parallel zum ersten Bereich, obwohl sie dazwischen (im zweiten dunklen) Bereich schräg gerichtet sind?

    (A) Weil der mittlere Streifen immer die gleiche Breite aufweist.
    (B) Weil die Wassertiefen im ersten und dritten Bereich gleich sind.
    (C) Weil bei der Brechung an der Grenzfläche vom zweiten zum dritten Bereich die Winkel vertauscht werden.
     
  4. Ein Lichtstrahl startet im Wasser (Brechzahl 1,5) und trifft die Grenzfläche zu Luft unter einem Einfallswinkel von 30�. Wie groß ist der Brechungswinkel? Ab welchem Einfallswinkel tritt Totalreflexion auf?

    (A) ß = 17�; alphaT= 42�
    (B) ß = 48�; alphaT= 42�
    (C) kann ich nicht
     
  5. Warum wird bei der Endoskopie ein Lichtfaserbündel und nicht nur ein einzelner Lichtwellenleiter verwendet?

    (A) Es müssen wenigsten zwei Lichtwellenleiter sein, denn es muss Licht ins Innere des Körpers und das Bild heraus geleitet werden.
    (B) Ein Bündel aus vielen dünnen Glasleitern ist viel flexibler als ein einzelner dicker Lichtleiter.
    (C) Je mehr Lichtfasern verwendet werden, desto feiner ist die Bildauflösung.
     
  6. Bei einer symmetrisch geformten Sammellinse gibt es zwei charakteristische Maße, die Dicke d (in der Mitte beim ungebrochenen Lichtstrahl) und den Durchmesser D (von der unteren zur oberen Spitze im Querschnitt). Welche Aussagen sind zutreffend?

    (A) Je größer d, desto kleiner ist die Brennweite f.
    (B) Je größer D, desto größer können die Gegenstände sein, die damit abgebildet werden.
    (C) Je größer d, desto besser ist die Linse als "Lupe" geeignet.
     
  7. Die Brennweite einer Sammellinse beträgt f = 20 cm. Eine G = 3 cm hohe Kerzenflamme steht g = 30 cm von der Linse entfernt. Wie weit ist das scharfe Bild der Kerze von der Linse entfernt - wie groß ist also die Bildweite b? Wie groß ist die Bildgröße B?

    (A) b = 30 cm; B = 3 cm.
    (B) b = 60 cm; B = 6 cm.
    (C) kann ich nicht
     
  8. Bei der Benutzung eines Tageslichtprojektors gibt es oft Probleme mit der Schärfe und der Größe des Bildes. Welche Tipps sind richtig?

    (A) Wenn das Bild größer ist als die Projektionsfläche, dann den Projektor näher an die Projektionsfläche schieben.
    (B) Es ist nicht zu schaffen, dass der obere und der untere Teil des Bildes gleichzeitig perfekt scharf sind.
    (C) Wenn keine Folie aufgelegt ist und in der scharf gestellten Projektion Flecken zu sehen sind, muss die Abbildungslinse gesäubert werden.
     
  9. Farbspektren können mit einem Prisma oder einem optischen Gitter erzeugt werden. Wie kann man herausfinden, ob es ein Prismen- oder ein Gitterspektrum ist?

    (A) Bei einem Prismenspektrum treten die Spektralfarben in umgekehrter Reihenfolge auf.
    (B) Bei einem Gitterspektrum treten die Spektren paarweise auf.
    (C) Ohne Zusatzinformationen ist es nicht zu schaffen.
     

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