1
Q
Was zählt als Strahlenoptik/wieso kann man nicht alles in der Physik so bezeichnen?
A
Licht wird als idealisierter Strahl betrachtet (auch geradlinige ausbreitung des lichts)
—> daher werden die Welleneigenschaften vernachlässigt
also kann man in der Physik nur das beschreiben wo keine Welleneigenschaften auftreten oder wo sie eben auch vernachlässigt werden können
2
Q
Was kann man mit Strahlenoptik bezeichnen und was nicht?
A
Reflexion,Brechung,Optische Geräte,Schattenbildung, Abbildungsfehler
Polarisation,Interferenz, Beugung, Absorption
3
Q
Was sind die Theorien von Licht in der Physik ranked nach einfachkeit?
A
einfach: Strahlenoptik, Wellenoptik, Quantenoptik: schwierig
4
Q
Was sind die Regeln zur Ausbreitung von Geometrische/Strahlenoptik?
A
Geradlinige Ausbreitung im medium
Strahlengang kann umkehrbar sein
keine Interaktion von Lichtstrahlen
5
Q
Wo entsteht Licht in der Geometrischen Optik?
A
an Lichtquellen:
Sonne/Glühbirne
ODER
gegenstände die wir visuell wahrnehmen können
6
Q
Wie können random Gegenstände auch Lichtquellen sein in der Geometrischen Optik?
A
weil obwohl sie nicht licht erzeugen können, reflektieren sie es von andere Lichtquellen
7
Q
Wenn ein Lichtstrahl auf eine Grenzschichte trifft passiert was in der Geo Optik?
A
Brechung und reflexion finden statt (gleichzeitig oder getrennt)
8
Q
Was ist die maximal erreichbare ausbreitungsgeschwindigkeit(c) des Lichts im Vakuum?
A
300 000km/s oder 3 x 10^8 m/s
gleich für Luft (nicht viel unterschied)
9
Q
Von was redet man bei Energie Übertragung in Form von Licht?
A
Photonen
10
Q
Hat Licht eine bestimmte wellenlänge?
A
Nein es besteht aus unterschiedliche Wellen mit unterschiedlichen Wellenlängen
11
Q
Was sind die Primären, Sekundäre,Tertiäre Farben? Bsp
A
Rot, Blau, Grün
Violett
Braun
12
Q
Was ist ein Reelles Bild? Spiegel,Linse Eigenschaften, Bsp
A
Befindet sich vor dem Spiegel —> Ggstand Seite
Befindet sich auf der anderen Seite der Linse
entsteht durch echte strahlen überkreuzungen
projizierbar auf Schirm
Bsp. Kamera, Kino
13
Q
Was ist ein Visuelles Bild? Spiegel,Linse Eigenschaften, Bsp
A
Befindet sich hinter dem Spiegel
Befindet sich auf der gleichen Linsenseite wie der Ggstand
strahlenverlängerungen keine echten
nciht projizierbar
Lupe
14
Q
Was für 2 Grobe arten und 3 untere Kategorien von Spiegel gibt es?
A
15
Q
Unterschiede zwischen Spiegel und Linsen?
A
Spiegel: reflektiert, Konkav: Sammel, Konvex: Zerstreut
bild hinter Grenze: virtuell, vor grenze = reel
Linse: bricht, Konkav: Zerstreut, Konvex: Sammel
bild hinter grenze = reel, vor grenze = virtuell
16
Q
Was beschreibt die Reflexion?
A
Ein Lichtstrahl trifft auf eine Grenzfläche
—> ein teil wird vom Körper absorbiert (erwärmt sich)
trifft senkrecht (ohne winkel): in sich zurückgeworfen
mit winkel: einfall und ausfallswinkel sind gleich
17
Q
Was ist das Reflektionsgesetz?
A
gilt nur auf einer glatten Oberfläche
18
Q
Was für 2 Arten von reflexion gibt es?
A
- Spiegelnde (reguläre gerichtete): sowie das gesetz: reflektierte Strahlen bleiben gebündelt
- Diffuse (umgerichtete): von einer rauen Oberfläche in verschiedenen Richtungen reflektiert
19
Q
Was ist die Totalreflexion und wann gilt sie?
A
Ab einem bestimmten Grenzwinkel wird der Lichtstrahl komplett gebrochen und er reflektiert zu 100% zurück ins erste Medium (also keine brechung mehr)
von einem optischen dichten zu einem optisch dünnen medium
20
Q
Wie schaut die Bildenstehung vom Planspiegel aus?
A
21
Q
Wie messt man die krümmung von gekrümmte Spiegel?
A
r von M (Mittelpunkt von Spiegel u Ggstand) zu dem Spiegel
oder f (m) = r/2 aka mit der Brennweite
22
Q
Was sind die Möglichkeiten wie eine parabole Hohlspiegel Bildentstehung ausschaut?
A
Die Bild eigenschaften sind von der lagebeziehung zw gegenstand und spiegel abhängig
23
Q
Wo wird ein Bild entstanden in Bezug auf die 3 Strahlen?
A
beim Schnittpunkt von die 3
24
Q
Wie schaut ein beispiel von einem Ggstand außerhalb der Brennweite (f) aus?
A
—> reelles , kopfstehendes, verkleinertes Bild
25
Wie schaut ein beispiel von einem Ggstand in der Brennweite aus? (g
Schnittstelle nicht reell vor dem Spiegel
—> virtuell, aufrecht, vergrößert
26
Was sind die 3 Strahlenregeln für Spiegel?
1. Parallel: trifft parallel auf Spiegel, reflektiert durch F
2. Brennpunkt: durch F, trifft Spiegel, reflektiert parallel zur optischen Achse
3. Haupt: durch M u reflektiert in sich selbst
27
Was sind die 3 Strahlenregeln für Linsen?
Parallel: kommt parallel zur optischen Achse, wird zum Lot (Hauptebene) hin gebrochen, geht durch den 2 Brennpunkt
Brennpunkt: Durch F1, und wird an der Linse zum Lot hin gebrochen sodass er auf der Bildseite als Parallelstrahl läuft
Haupt/Mittel: Durch den Linsenmittelpunkt und wird nicht gebrochen —> gerade durch
28
Wie schaut die Wölb/Konvex Spiegel Bildentstehung aus?
immer ein virtuelles, aufrecht, verkleinertes, spiegelverkehrtes Bild
Z = F aber für Virtuelle Zerstreuungspunkte
lagebzeihung zw ggstand und spiegel ist irrelevant
29
Was ist der Brechungsindex (Brechzahl)?
gibt an um welchen Faktor das Licht langsamer wird
—> Maß für die optische Dichte weil je dichter der Körper desto langsamer das Licht
30
Je größer der Brechungsindex, was passiert mit der optischen Dichte und lichtgeschwindigkeit im medium (+ umgekehrt)?
optisch dichter aber kleinere geschwindigkeit
optisch dünner und größere geschwindigkeit
31
Was für ein Verhältnis erklärt der Brechungsindex?
von C_0 (vakuumlicht: 3 x 10^8 m/s)
und C_medium (lichtgeschwindigkeit in einem Medium)
32
Was ist die Formel von dem Brechungsindex?
n_medium (brechungsindex medium) = c_0/c_medium
33
Was ist der Brechungsindex von Luft, Wasser und Glas?
n_Luft = 1
n_Wasser = 1.33
n_Glas = 1.5
34
Was ist die Brechung?
Änderung des Lichtstrahls (Ausbreitungsrichtung) beim Durchgang einer Grenzfläche zwischen 2 Medien
—> der entstandene Winkel ist nicht sowie bei reflexion sondern viel kleiner
35
Was ist das brechungsgesetz (snelliussches)?
benützt um die Winkeländerung zum Lot zu rechnen und ist nur gültig bei einer grenzfläche/mediumwechsel
36
Was ändert sich und was nicht beim Übergang von 2 medien in der Strahlenoptik?
Wellenlänge, Lichtgeschwindigkeit
Frequenz
37
Wie schaut die Brechung aus von optisch dünn zu optisch dicht und umgekehrt?
dünn zu dicht —> bricht sich zum Lot
dicht zu dünn —> weg vom Lot
38
Wie ändert sich die Wellenglänge/Lichtgeschwidnigkeit von Luft zu Glas?
kleiner und langsamer
39
Was sind Linsen?
lichtdurchlässige körper die eine 2fach gekrümmte OF haben was in 2 Brennpunkte resultiert
40
Was für 2 Arten von Linsen gibt es?
Sammel/Konvex
Zerstreuung/Konkav
41
Eigenschaften von der Sammel/Konvex Linse?
dicker in der Mitte
sammelt strahlen bis sie sich treffen —> Brennpunkt
„+“ Brechkraft
bsp. Lupe
42
Eigenschaften von der Zerstreuung/Konkav Linse?
dünn in Mitte, dick am Rand
zerstreut die Linsen in alle Richtungen
„-„ Brechkraft
43
Was ist die Abbildung/Linsengleichung?
zeigt die Beziehung zwischen Gegestandsweite, Bildweite und Brennweite mittels einer dünnen Linse
44
Wie schaut Brennweite, Brennpunkt, Gegenstandsweite, Bildweite und Bildgröße grafisch aus + Symbole?
45
Was sit die gegenstandsweite, Bildweite und Brennweite?
46
Was ist nicht spezifisch gementioned bei den Strahlenregeln was erklärt warum es noch immer möglich ist das der Brennpunktstrahl durch F1 geht obwohl der Brennpunkt vor dem gegenstand ist?
Strahlen werden auch rückwärts betrachtet also muss man ihn nur zeichnen sodass er in die andere richtung F1 kreuzt
47
Was bedeutet 2f?
nicht 2f = F1, M = Mitte und f =F2 sondern das die Brennweite an der gegenstand seite 2 mal so groß ist
48
Was für Bild Entstehung Möglichkeiten gibt es bei Konvexe Linsen?
Der Brennpunkt liegt immer hinter der linsen
49
Wie schaut die Bild Entstehung für Konvexe Linsen ( f
50
Wie schaut die Bildentstehung für Konkave Linsen aus?
immer virtuell,aufrecht und verkleinert
Brennpunkt immer vor der Linse
unabhängig von lagebeziehung zwischen gegenstand und linse
51
Was sind die anderen Strahlregeln für Konkave Linsen?
Parallelstrahl trifft auf hauptebene, gebrochen und geht durch den ersten Brennpunkt
Brennstrahl geht gerade durch den 2 Brennpunkt
52
Was ist die Brechkraft (D) einer Linse?
wie stark ein Lichtstrahl gebrochen wird
je stärker/näher der Brennpunkt an der Linse desto größer ist die Dioptrie /Brechkraft
53
Was für einen Wert hat die Brechkraft und Brennweite bei einer Zerstreuungslinse?
negativ
54
Was ist der Wellen-Teilchen Dualismus? Und wie betrachtet man Licht nur in der Geo und Wellenoptik?
Licht hat beide Wellen und Teilchen Eigenschaften also 2 Zustände gleichzeitig
Geooptik: nur als teilchenstrahl
Wellen: nur als EM WElle
55
Welches Experiment zeigt die beiden Eigenschaften von Licht am besten?
Der Doppelspalt Versuch
56
Passt das Doppelspalt versuch Muster nur zu photonen also Licht?
Nein alle Quantenobjekte (also sowie e- und p+) haben einen Wellen-Teilchen Dualismus
57
58
Wie hat Gewiccht was mit Wellenlänge zu tun?
Je schwerer desto kürzer die Wellenlänge
59
Wie ist der Doppelspalt versuch aufgestellt?
2 spalten und danach auf der blauen wand ein detektor wo die teilchen aufgenommen werden
60
Erkläre den Wellencharakter beim Doppelspaltversuch
Die wellen (viele photonen) breiten sich von beiden spalten aus sodass eine überlagerung von den wellen passiert. ( nennt man auch interferenz)
es entsteht ein interferenzmuster:
hellere streifen (hohe intensität) also die konstruktive Int dunkle streifen (ausgelöscht) also die destruktive
61
was sind die maxima und minima beim doppelspalt und wie es ausschult beim doppelsplatversuch?
maxima: konstruktive interferenz
minima: destruktive interferenz
62
Erkläre den teilchencharakter vom licht beim doppelsplatversuch?
wenn ein einzelnes photon benützt wird dann entsteht ein kleiner punkt am schirm genua wo es hingelangt. nach mehrere versuche von nur einzelne photonen entsteht so ein teilchen muster das genau ist und nicht verstreut
63
Um was zu erklären benützt man die De-Broglie Wellenlänge?
um zu zeigen das jedem teilchen eine wellenlänge zugeordnet sein kann
64
Was besagt die Heisenbergsche Unschärfe Relation?
das die komplementären Eigenschaften (einer eine welle der andere innen teilchen zugeordnet) also Ort und Impuls von Quanten objekten nicht beliebig genau bestimmt werden können
65
Was sagt das produkt der Unschärfen also Ort und impuls aus?
es kann nie null sein weil es gibt immer eine unschärfe ( wenn man den ort genau bestimmen muss wird der impuls immer unschärfer)
66
Vor dem Photoelektrischen Effekt erkläre wieso man denkt das es eigentlich Licht als Wele beweist?
Als Welle würde man sagen das desto mehr licht (quantität/intensität) desto mehr Energie wird ans Metall übertragen sodass sich die elektronen leichter vom Metall lösen können
Das stimmt nicht
67
Erkläre dem Photoelektrischen Effekt als beweis das Licht auch durch teilchen beschrieben werden kann
es können so viele licht strahlen wie möglich abgestrahlt werden und es gibt noch immer nicht genug E also intensität macht nix aus
Wieso nicht? E wird in diskreten Energiewerten emittiert und hat eben mit der Energie den Photonen zu tun
es hängt also mit der frequenz eines photons ab und das entscheidet ob es den minderwertigkeit erreichen kann oder nicht. hohe freq = genug Energie
Zeigt das licht wie ein teilchen Energie mit sich transportiert
68
Was sind eigenschaften einer klassischen Welle?
große ausbreitung
stärke oder schwächung durch interferenz
gleichzeitiges einwirken an verschiedenen Orten mit unterschiedlichen stärken
69
Was sind eigenschaften einem klassischen teilchen?
ain einem Ort zu einer bestimmten zeit
wirkung mit gesamter Energie aber nur dort wo es sich befindet
70
Was wird mit der Wellenoptik betrachtet?
Licht als EM Welle und besteht aus einem elektrischen und magnetischen Feld
71
Welche 3 größen werden benützt um Wellen zu beschreiben?
Wellenlänge (lambda)
frequenz
ausbreitungsgeschwindigkeit
72
Wie schaut das Lichtspektrum aus?
73
Was ist die Farbe physikalisch betrachtet?
die Wellenlänge des Lichts: bestimmte farben haben bestimmte Wellenlängen
74
Was ist as Weißlicht (z.B) Sonnenlciht?
eine Mischung aus alle Wellenlängen
75
Was sit das Monochromatische Licht?
fast das Ggteil vom weißenlciht
hat nur eine Wellenlänge/Farbe
76
Was passiert sodass wir eine bestimmte farbe sehen? z.B Grün
alle anderen Farben werden absorbiert außer die aus denen Grün entsteht (ist ja eine sekundäre farbe)
77
In was für eine prop. stehen Intensität (E des Lichtes) zur Wellenlänge (Farbe)?
indirekt proportional
78
In was für einer proportionalität stehen Intensität und Amplitude^2 zueinander?
proportional
79
Welche 3 Prozesse beschrieben wie ein Photon Energie teilweise oder ganz verliert ( also absorption)
photo elektrischer effekt (alles)
comptoneffekt: E teilweise an einen elektron abgegeben und hat dadurch ein bisschen weniger E
paarbildung: Photon wird zu Positron und Elektron druch E abgabe
80
Was ist die Absorption?
Prozess der Aufnahme einer EM Welle in einem Stoff
—> elektronen können mit photonen interagieren und nehmen sie auf
81
Von welchen faktoren hängt die Licht Absorption ab ?
Material, Einfallswinkel und Wellenlänge des Lichts
82
Je nach Materila, Einfallswinkel und Wellenlänge passiert was mit licht?
reflektiert, transmittiert doer absorbiert
83
Was passiert mit dem licht wenn es reflektiert, transmittiert oder absorbiert wird?
reflektiert: wir sehen den gegenstand auch wenn wir auf der gleichen seite wie die sonne stehen
transmittiert: durchgelassen also man erkennt den gegenstand/Farbe wenn wir von einem transparenten Material reden
absorbiert: sehen die farbe nicht
84
Mit dem Beispiel einem grünen gegenstand, was kann mit dem blauen und roten licht passieren?
absorbiert: nie gesehen
85
Was passiert zu einem grünen licht bei einem grünen gegenstand (sagen wir halb transparent)?
es wird natürlich reflektiert da kommt meist von er farbe her
kann transmittiert werden wenn es ein bisschen transparent ist und um da aber die rabe zu sehen muss man auf der anderen seite der sonne stehen
86
Was ist das Kirchoffsche Strahlungsgesetz?
wenn ein Licht gut absorbiert wird kann es auch gut emittiert werden
87
Was bezeichnet der Schwarze Körper?
er schluckt/absorbiert alle Strahlungen also werden nur Wärmestrahlungen emittiert die nur abhängig von der temperatur sind
88
Was passiert beim emissions/absorptions spektrum in bezug auf farbe?
e:jeder stoff sendet nur bestimmte farbe aus weil nur bestimmte Energiesprünge erlaubt sind
jeder differenz von Energie Niveaus ist eine bestimmte frequenz
und dadurch hat jedes element eine eigene lichtfarbe
a: absorbiert nur bestimmte farben also energie niveau differenzen
89
was kann man ableiten von einem beispiel einem absopritons und emissions spektrum?
a: dunkle linien zeigen die farben die absorbiert wurden
e: helle linien sind die die dann emittiert werden
90
Wenn ein gegenstand im vergleich dicker ist was passiert mit der absorption?
sie verstärkt sich also es wird mehr absorbiert als ausgestrahlt und dadurch nimmt die licht intensität ab
91
Was erklärt der Doppler effekt?
die Stauchung/Streckung einer Welle das immer zu einer frequenz verschiebung führt
92
Wann tretet ein Doppler Effekt auf?
wenn sich entweder der beobachter oder Objekt in Ruhe sit und der andere in bewegung
93
Erkläre den Doppler Effekt mit dem Beispiel vom Martinshorn?
krankenwagen nähert sich dir: hohe frequenz und hoher ton
dadurch weil die schallwelle nach vorne ausgestrahlt wird und verstaucht
bewegt sich weg: niedrigere frequenz und dabei ein niedriger ton weil der wagen fahrt die schallwellen entgegen
94
was beschreibt die Dispersion?
Die Abhängigkeit von der Wellenlänge auf die Brechung/Ausbreitungsgeschwindigkiet
95
Wie ändert die Wellenlänge die Brechung?
unterschiedliche Wellenlängen können sich mit einer unterschiedlich ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium ausbreiten
Licht mit höherer Frequenz (also kurzer wellenlänge) breitet sich langsamer aus und wird daher stärker gebrochen.
96
Was für eine farbe hat die stärkste brechung?
blau weil es die höchste frequenz hat
97
Wie ist es möglich das wenn weißes licht auf einem 3D Prisma trifft (muss kein 3 Eck sein) das sich das Licht in farben aufspaltet?
weil alle farben unterschiedliche wellenlängen und dadurch unterschiedliche ausbreitungsgeschwindigkieten haben was zu einer ungleichen brechung und dadurch eine aufpslatung der farben führt
98
Welche 2 Prinzipe benützt man ind er Wellen optik und die Aufspaltung von farben zu erklären?
Wellenlänge brechungsindex und das
fermatsches Prinzip: licht anläuft den weg mit minimaler zeit
99
Bei welchen Wellenarten tritt die Interferenz auf?
bei allen Wellenarten
100
was ist die Interferenz?
die änderung der Amplituden druch vorzeichenrichtige addison die entsteht wenn sich 2 oder mehr Wellen überlagern
101
Muss es einen einem bestimmten zeitpunkt/ort geben sodass die Interferenz passiert?
Nein sie passiert immer aber diese 2 eigenschaften erklären dann wie die Überlagerung ausschaut also wie kohärent und perfekt
102
Was braucht man um ein klares Interferenz muster zu haben?
Kohärenz : eine räumliche (gleiche ausbreitungsrichtung) und eine zeitliche (gleiche frequenz) konstante Phasenbeziehung
103
Welche von diese Beispiel hat die höchste kohärenz und was ist genau kohärent und en anderen beispielen (also entweder ort oder zeit?
104
Was sind die 2 Extremfälle der Interferenz wo sie genau perfekt gleich oder perfekt ungleich sind?
Konstruktive und Destruktive Interferenz
105
Erkläre die Konstruktive Differenz, wann passiert es?
doppelte Amplitude (Wellenberg auf Wellenberg und Wellental auf Wellental)
106
Erkläre die Destruktive Interferenz?
Addition von Wellenberg mit wellental = null summe
107
Wie lang von einer Welle sit 1pi und 2 pi?
1pi = halbe Welle 2 pi= ganze Welle
108
Was ist die Schwebung für eine Interferenz?
2 Schwingungen mit fast aber nicht die gleiche frequenz und das erlaubt die summe der 2 schwingungen eine periodische zu und abnahme zu haben ( also ständige phasenänderungen)
—> konstruktiv dann destruktiv dann konstrukitv,…
109
Was für eine Ursprung hat die Stehende Welle?
Anregung von einer Welle die dann an einem festen ende zurück reflektiert —> die 2 überlagern sich dann
—> kann natürlich auch aus 2 separate wellen entstanden sein
110
Erkläre Eigenschaften der Stehenden Welle (ohne Interferenz zu erwähnen)
2 gegenüber laufende Wellen mit der gleichen f, a und c.
es wird keine netto Energie übertragen weil es ja wieder genau gleich zurück läuft
nach der entstehung bleibt die welle am platz:
die schwingungsknoten sind ortsfest, es besteht keine bewegung —> a = 0
dazwischen (die bäuche) schwingt es rauf und runter —> führt zu a = max also hohe bewegung
111
Erkläre den Interferenz Sonderfall an der stehenden Welle
Wenn die Bäuche genau in der gegenseitigen position sind werden sie ausgelöscht = maximal destruktive interferenz
wenns sie genau übereinander gallert sind = maximal konstruktive interferenz
112
Wie verhaltet sich die Amplitude einer entstandenen stehenden Wellen und wie verhalten sich die Amplituden der 2 einzelnen Wellen?
stehende : unterschiedliche amplituden wegen interferenz
einzelt: gleiche amplitude
113
Was für 2 Möglichkeiten gibt es für die reflektion von Wellen?
reflexion mit einem festen ende und an einem losen ende
114
Wie erklärt sich die reflexion von Wellen am festen Ende?
Ein Schwingungsknote sitzt am Ende
die Welle springt (reflektiert)direkt von wellenberg auf wellental ohne das der letzte punkt schwingt
es gibt eine phasensprung um pi (180°) —> invertiert
frequenz/harmonie wird bestimmt ob jetzt am andern ende auch fest oder offen ist. wenn offen = ungeradzahliges vielfach von der original frequenz
115
Wenn bei einer reflexion am festen ende = schiwngungspunkt und am anderen Ende maximal
was für möglichkeiten von wellenlängen gibt es sodass es diese kriterien entspricht?
das passiert jedes 1/4 einer Welle also
Länge = lambda / 4
116
Wie erklärt sich die reflexion von Wellen am losen Ende?
die Welle geht vor und zurück als Wellenberg wo der letzte punkt mit schwingt
es gibt keinen phasensprung und wenn es an dem anderen ende auch lose ist das ist die frequenz ein ganzzahliges vielfach der grundfrequenz
117
Wenn eine Welle reflektiert sit sodass sie an beiden Ende lose ist (keine Schwingungsknoten).
Was sind die möglichkeiten von Wellenlängen sodass es das erfüllt?
L = n x lambda /2 ( es geht bei halbe und ganze wellen)
wo n = nummer von schwingungen
118
was besagt das Wellen phänomen, Beugung?
das wellen an Stellen im raum gelangen können die mit geradliniger ausbreitung nicht erreichbar sind.
sie passiert nur wenn die öffnungsbreite kleiner oder gleich groß wie die wellenlänge ist
119
Was besagt das huygenssche prinzip?
jeder Punkt auf einem Wellenfront kann der Ausgangspunkt/Quelle einer neuen Elementarwelle (kreis/kugelförmig) sein
120
was für phänomene erklärt das huygenssche prinzip?
reflexion, interferenz und beugung
121
Was ist ein Wellenfront?
die welle was die einzelnen elementarwellen die in der gleichen phase sind einhüllt und side dabei alle berührt
also die summe der vielen kleinen elementarwellen (gesamten punkte die alle gleichzeitig schwingen)
122
Wie erklärt sich das Wellen Beugen können in bezug auf die Elementarwellen
deswegen können sie sich ausbreiten und überlagern auch zur seite
123
In was für spalt zustande gibt es eine große und eine kleine beugung?
großer spalt —> kaum beugung
kleiner spalt —> starke beugung
124
Wie schaut ein Welelnfront mit den erzeugten Elementarwellen aus die dann einen neuen Wellenfront bilden?
der wellenfront muss natürlich nicht immer kugelförmig ausschauen er kann auch gerade ausschauen aber die elementarwellen immer kreisförmig
125
Was habend ei elementarwellen mit dem Wellenfront gemeinsam?
gleiche frequenz und phasen geschwindigkeit
126
könnten diese 3 punkte ihre elementarwellen machen und dabei aber alle 3 neue wellen fronte erzeugen?
auf gar keinen falll, sie erzeugen zwar alle ihre eigenen elemententafelnwellen aber die werden dann alle zusammenkamen addiert um einen neuen wellenfrontont zu bilden
127
Ein Wellenfront trifft mit den Elementarwellenllen auf ein anderes Medium wo es sich langsamer ausbreitet (z.B luft zu glas). Ändert sich die Ausbreitungngsrichtung wenn die Welle normal parallele auf eine gerade Flächeäche
128
Wann ist die beugung stark/schwach in bezug auf die größe des spaltes?
groß —> kaum beugung
klein —> stark beugung
129
Wie schauen die Elementarwellen aus die der Wellenfront erzeugt hat und die dann elber zu einem neuen Wellenfront führen?
der wellenfront muss natürlich nicht immer rund sein kann auch gerade sein aber die elementarwellen sind immer kreisförmig
130
Was hat eine elementarwelle gemeinsam mit der ursprünglichen welle (wellenfront)?
gleiche frequenz und ausbreitungsgeschiwndigkeit
131
Ein Wellenfront trifft mit seinen Elementarwellen auf ein anderes medium wo es sich langsamer ausbreitet. Was passiert zur Ausbreitungsrichtung wenn’s ie Welle parallel auf eine gerade Fläche also senkrecht zur Welle trifft?
gar nichts sie bleibt gleich
132
Ein Wellenfront trifft mit seinen Elementarwellen auf ein anderes medium wo es sich langsamer ausbreitet. Was passiert zur Ausbreitungsrichtung wenn die Welle auf eine Fläche schräg nach oben trifft?
Die unterste Elementarwelle trifft zuerst auf das neue Medium und bewegt sich als erstes langsamer —> führt zur Brechung weil sie zu unterschiedlichen zeiten drauf treffen
133
Wieso wird bei cer Polarisation nur die Transversalwelle beschrieben und nicht die Longitudinalwelle?
sodass sie stattfindet braucht man mehr als eine Ebene/richtung
bei transversalen wellen können die teilchen hoch runter, links,rechts,.. schwingen
bei longitudinal nur in richtung er ausbreitung also meistens links zu rechts also kann man da auch nichts ändern
134
Was macht die Polarisation?
sie beeinflusst die Schwingungsrichtung einer Transversalen Welle
135
Was macht die lineare Polarsiation?
sie reduziert die Schwingungsrichtung auf eine Ebene (also z.B nur waagrecht oder nur vertikal)
136
Wie polarisiert man eine Welle?
Durch Polarisationsfilter oder reflexion mit Brewster Winkel
137
Erkläre wie ein Polarisationsfilter/gitter zu einer linearen Polarisierung führt?
erlaubt nur einen durchtritt in eine ebene. die vertikalen schwingungen können hier z.B nicht durch
138
Was passiert wenn man 2 Polarisationfilter hat die im 90° Winkel zu einander stehen?
kein licht kann in die Ebene durch kommen
139
Was ist eine unpolarisierte Schwingung?
es gibt keine einheitliche Schwingungsrichtung sondern viele zufällige z.B Em Wellen
140
bedeutet polarisierung immer nur zu einer ebene reduzieren?
nein sondern das eine gezielte definierte bewegung entsteht
—> 2 gekoppelte Richtungen:
zirkulär: rechts un links sowie rauf und runter aber gezielt sowie eine kreisform
elliptisch: gleiche richtungen aber mit einer stärker ausgeprägt als die andere —> vollform
141
was ist der brewster Winkel und wie führt er zu einer Polarisation?
ein Eintrittswinkel beid em der Austrittsstrahl und refelxionstrahl im 90° Winkel zu einander stehen.
Wenn das der fall sit dann ist der reflektierte strahl polarisiert.
142
Erkläre die Lupe(Brennglas) als Optisches gerät?
eine konvexe Sammellinse mit kleiner Brennweite (g erzeugt größeres bild
143
Erkläre das Lichtmikroskop als optisches gerät?
2 konvexe sammellinsen,
beide mit kleiner brennweite (objektiv/okular)
also eine starke brechkarft
Das Abbe Limit ist : 0.2 mikrometer ( können damit nichts kleineres als das sehen)
144
Erkläre das Objektiv/Okular Prinzip bei dem Lichtmikroskop
Objektiv: vordere Auge also die Linse die nah am Objekt ist sammelt das Licht vom betrachteten gegenstand —> reelles zwischenbilanz
Okular: fast wie eine lupe die das reelle zwischenbilanz vergrößert sodass es für unsere augen sichtbar ist —> virtuelles vergrößertes bild
145
Erkläre ein Spektrometerals optisches Gerät
analysiert die zusammensetzung des lichtes:
es gibt 2 kategorien: prismen und gitterspektrometer
146
Erkläre prisma und gitterspektrometer als beispiele von spektrometer als optisches gerät?
prismen: trennt licht in seine spektral farben
es kommt licht durchs gitter —> interferenzmuster
für einzelne farben gibt es unterschiedliche maxima (konstruktiv interferenz weil es von den wellenlängen abhängt) und dadurch können wir die farben isolieren
147
Erkläre die monochromator als optisches gerät
sie können aus weißem licht eine gewünschte wellenlänge herausfiltern —> durch prisma doer gitterspektrometer
148
Erkläre einen Photometer als Optsiches Gerät
misst die Lichtintensität oft um daraus Rückschlüsse auf eine Probe zu ziehen.
—> Es misst nicht das ganze Spektrum, sondern meist eine bestimmte Wellenlänge oder einen engen Bereich um die konzentration herauszufinden
Das Licht geht durch die Probe und wird teilweise absorbiert.
Ergebnis:
weniger Licht kommt hinten raus
Photometer misst diese Abschwächung
149
150
Was für eine Linse ist unser Augapfel?
eine bikonvexe Sammellinse
151
Aus was besteht der dioptrischer Apparat unserer Augen?
hornhaut, kammerwasser, linse, glaskörper
152
Wieviel dioptrien hat die hornhaut und wie viel dioptrien hat der dioptrische apparat in unserem auge insgesamt?
+43, + 60
153
Wie funktioniert unser Auge als bikonvexe Sammellinse. was für ein Bild erzeugt sie?
ein reelles, seitenverkehrt, stark verkleinert, auf dem kopf stehendes Bild auf die netzhaut
154
Was für eine farbe wurde empfunden wenn alle 3 verschiedenen typen von zäpfchen rezeptoren aktiviert sind und wenn keine aktiviert sind?
weißes
schwarzes
155
Erkläre das Elektronenmikroskop als optisches gerät?
kann eine kleinere wellenlänge wie ein licht mikroskop erreichen (0.1nm)
das durch einen elektronenstrahl in einer hochvakuumröhre erreicht wird
156
was für ein Licht stellt ein laser da?
monochromatisch, paraxiales, stark gebündeltes licht
157
Erkläre das Kepler-fernrohr als optisches gerät?
2 konvexe sammellinsen : eine mit eienr großen brennweite (objektiv) und eine lupe (okular)
158
Was ist die Weitsichtigkeit (Hyperopie)?
wenn man einen kurzen Augenapfel hat und dadurch liegt der Brennpunkt wo das Bild erstellt wird hinter der netzhaut
159
Wie korrigiert man eine Weitsichtigekit?
mit einer sammellinse/konvexe weil die eine positive brechkraft hat und schaut das sich das bild früher trifft
160
Was ist die kurzsichtigkeit (myopie)?
zu langer Augenapfel und dadurch befindet sich der Brennpuntk schon vor der Netzhaut
161
Wie korrigiert man eine Kurzsichtigkeit?
Durch eine zerstreuungslinse/Konkave weil die eine negative brechkraft hat und dadurch erweitert sie die strahlen ein bisschen
162
Nach was für eine Linse verhaltet sich das kammerwasser, Linse und hornhaut im menschlichen Auge?
zerstreuungslinse
bikonvexe linse
sammellinse
163
was für arten von linsenfehler gibt es?
chromatische abberration, astigamtismus, sphärische abberation
164
Erkläre die Chromatische Abberration?
es ist ein farbenfehler im rahmen des lichtdurchtritts durch eine linse.
unterschiedliche wellenlängen = unterschiedlich stark gebrochen
—> nach dem durchgang eienr linse treffen sich die farbstrahlen nicht auf demselben punkt (= brennweiten sind unterschiedlich für die einzelnen farben)
165
Erkläre das Astigmatismus (Stabsichtigkeit)?
Es ist ein Hornhaut fehler dadurch das er 2 unterschiedliche krümmungsradien hat also die ungleichmäßig gekrümmt sind gibt es 2 unterschiedliche brennpunkte/brennweiten —> unschärfe
166
Erkläre die sphärische Abberration?
Die Ränder von einem Aug sind zu stark gekrümmt also hat man unschärfebereiche durch die 2 unterschiedlichen brennpunkte/brennweiten
167
kann die lichtgeschwindigkeit im medium je größer als die lichtgeschwindigkeit im vakuum sein?
nein
Physik
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