Optik - Übungen und Aufgaben Teil 2

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) Anwendung: Farbwahrnehmungen kann man vortäuschen. In einem Experiment betrachten wir einen roten Körper durch einen blauen Filter. In welcher Farbe erscheint der Körper

a) schwarz

b) rot

3) Wir betrachten nun die Reflexion an einem Spiegel. Nun ist die Frage, wie groß bei der Reflexion am ebenen Spiegel der Einfallswinkel ist, wenn der Winkel zwischen reflektiertem Strahl und Spiegel 30° beträgt?

a) der Einfallswinkel ist 30°

b) der Einfallswinkel ist 60°

4) Anwendungsaufgabe: Wie weit muss ein Gegenstand vom einem Hohlspiegel (r = 10 cm) entfernt sein, damit ein 5mal so großes reelles Bild erzeugt wird.

a) Im ersten Schritt berechnen wir die Brennweite f: Beim Hohlspiegel ist die Brennweite doppelt so groß wie der Radius:

b) Im ersten Schritt berechnen wir die Brennweite f: Beim Hohlspiegel ist die Brennweite halb so groß wie der Radius:

5) Im zweiten Schritt zur Lösung der Aufgabe 4 lösen wir die Gegenstandsweite g und Bildweite g auf.

a) Die Formel für den Abbildungsmaßstab gilt: A = b : g = 5 => b = 5 · g

b) Die Formel für den Abbildungsmaßstab gilt: A = b · g = 5 => b = 5 : g

6) Nun können wir die Aufgabe 4 lösen und die Gegenstandweite g berechnen.

a) Wir verwenden hierzu die Linsengleichung: (1/f) = (1/g) · (1/b), => g = 6 cm, b = 30 cm

b) Wir verwenden hierzu die Linsengleichung: (1/f) = (1/g) + (1/b), => g = 6 cm, b = 30 cm

7) Was genau konnten die Modelle Lichtstrahl und Lichtwelle bei dem photoelektrischen 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 – Aufgabenmix 2 (Optik)

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