Modell Lichtquant - Aufgaben und Übungen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Licht spielt in der Optik eine wesentliche Rolle, daher existieren auch Modelle, das Licht zu beschreiben. Die angewandten Modelle sind die Modelle Lichtstrahl, Lichtwelle und Lichtquant. MI Hilfe dieser Modelle lassen sich Lichteigenschaften erklären. Ordnen wir im ersten Schritt mal die Modelle den Fachgebieten in der Optik zu.

a) [Strahlen- bzw. geometrische Optik / z.B. Ausbreitung und Reflexion / Modell Lichtwelle] [Wellenoptik / z.B. Beugung und Interferenz / Modell Lichtwelle] [Quantenoptik / z.B. Emission / Modell Lichtquant]

b) [Strahlen- bzw. geometrische Optik / z.B. Ausbreitung / Modell Lichtquant] [Wellenoptik / z.B. Beugung und Interferenz / Modell Lichtwelle] [Quantenoptik / z.B. Emission / Modell Lichtstrahl]

2) Welchen Vorteil hat das Modell Lichtquant gegenüber den anderen Modellen Lichtwelle und Lichtstrahl

a) Nur mit dem Modell Lichtquant lassen sich Erscheinungen wie die Emission und die Absorption von Licht erklären

b) Alle Modelle sind gleichwertig, es gibt daher keinen Vorteil

3) Wie kann das Modell Lichtquant kurz zusammengefasst werden

a) Licht wird als elektromagnetische Welle aufgefasst

b) Licht wird als Lichtquant oder Photon aufgefasst

4) Die Frage ist Licht Lichtstrahl, Lichtwelle oder Lichtquant beschäftigt uns im Rahmen der Physik immer. Lichtstrahl und Lichtwelle sind manchmal einleuchtend. Welche Beobachtung hat die Entwicklung des Modells Lichtquant ausgelöst

a) Im 18 Jhd. hat man die Modelle falsch ausgesprochen, so hat sich der Begriff Lichtquant eingebürgert

b) 1886 beobachtete Heinrich Hertz, dass Licht aus einem Metall Elektronen auslösen kann. Mit Hilfe des Modells Lichtwelle konnte dies nicht mehr erklärt werden.

5) Wann wurde die erste Theorie zum Modell Lichtquant aufgestellt

a) Eine erste Theorie stammt von Albert Einstein 1905, indem er Licht nicht mehr als Wellen beschrieb, sondern in (Licht)quanten "portionierte"

b) Eine erste Theorie stammt von Heinrich Hertz 1889, indem er Licht als Masse von Photonen (=Quanten) ansah

6) Welche physikalischer Effekte verhilf dem Modell Lichtquant zum Durchbruch

a) Es war die Reflexion von Licht an lichtundurchlässigen Stoffen

b) Es war der sog. Photoeffekt. Unter dem Photoeffekt versteht man die Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung und Materie

7) Was genau konnten die Modelle Lichtstrahl und Lichtwelle bei dem in Aufgabe 6 erwähnten Effekt nicht erklären

a) Die Wellenlänge ist verantwortlich, wie schnell die Energie von Materie aufgenommen wird, nicht aber wie viel Energie die Materie aufnehmen kann.

b) Trifft eine Welle auf Materie, so nimmt die Materie kontinuierlich die Energie der Welle auf.

Physik Test – Das Modell Lichtquant (Optik)

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