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Pittys Physikseite

Bildung aus Sachsen
Aufgabe 297 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
Im Altertum stellten sich die Griechen vor, dass vom Auge Sehstrahlen ausgehen, die wie Fühler die Umgebung abtasten. Ein Körper wird nach dieser Vorstellung gesehen, wenn Sehstrahlen von ihm zurückgeworfen werden und ins Auge gelangen. Wie kann man diese Vorstellung widerlegen

Aufgabe 298 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
Nenne einige "heiße" und "kalte" Lichtquellen.

Aufgabe 299 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
Unterscheide bei den Gestirnen selbstleuchtende und beleuchtete Körper.

Aufgabe 300 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
Nenne Körper, die auch bei Tage nicht oder schwach sichtbar sind, weil sie auftreffendes Licht nicht streuen.

Aufgabe 301 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
Blick durch die schmutzige Rüscheibe eines Autos.
Warum sieht man sehr schlecht durch eine staubige Autoscheibe, vor allem wenn die Sonne scheint oder bei Gegenlicht?

 

Aufgabe 302 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
Wenn man im Herbst oder im Winter früh zur Schule geht, sollte man möglichst helle Kleidung anziehen. Erkläre, warum dunkle Kleidung nicht geeignet ist.

Aufgabe 304 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
hausWarum kann man bei Tage aus einiger Entfernung nicht sehen, was hinter den geschlossenen Fensterscheiben eines Hauses vorgeht?
 
 

Aufgabe 305 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
Warum ist der Himmel am Tage blau, nachts aber schwarz?

Aufgabe 306 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
Wenn du in ein unbeleuchtetes Zimmer hineingehst, siehst du zunächst gar nichts. Nach ein paar Minuten haben sich aber deine Augen "auf die Dunkelheit eingestellt". Was ist mit dieser Redewendung gemeint?

Aufgabe 307 (Optik, Schatten)
Die Mittelpunkte zweier Lampen sind 3 cm voneinander entfernt. 3 cm vor den Lampen steht ein 2 cm hoher, lichtundurchlässiger Gegenstand. Wie breit ist das Kernschattengebiet, das auf einem 5cm vor den Lampen befindlichen Schirm entsteht?

Aufgabe 308 (Optik, Schatten)
Ein 3 cm breiter Gegenstand wird von einer punktförmigen Lichtquelle beleuchtet. Die Lichtquelle befindet sich 4 cm vom Gegenstand entfernt.
Wie breit ist der Schatten, der vom Körper auf einen Schirm geworfen wird? Der Schirm befindet sich 8 cm hinter dem Gegenstand. Löse die Aufgabe mit Hilfe einer Zeichnung.
Wie verändert sich die Breite des Schattens auf dem Schirm, wenn die Lichtquelle parallel zum Schirm nach oben oder unten verschoben wird?

Aufgabe 309 (Optik, Schatten)
Mit Hilfe einer Schreibtischlampe wird von einer 25 cm hohen Blumenvase ein Schatten an der Wand erzeugt. Die Lampe befindet sich 40 cm, die Vase 20 cm vor der Wand.
Ermittle mit Hilfe einer maßstäblichen Zeichnung, wie hoch der Schatten der Vase an der Wand ist
Wie verändert sich der Schatten, wenn die Vase näher an die Lampe herangeschoben bzw. weiter von der Lampe weggeschoben wird?

Aufgabe 310 (Optik, Schatten)
In welche Richtung zeigt der Schatten eines Lichtmastes um 12 Uhr?

Aufgabe 311 (Optik, Schatten)
Erkläre, warum es bei der Mondfinsternis Kern- und Halbschatten gab, obwohl nur eine Lichtquelle da ist. Skizziere den Strahlenverlauf!

Aufgabe 312 (Optik, Schatten)
Tinas kleiner Bruder meint: "Der Schatten hängt von der Kleidung ab. Helle Kleidung macht helle Schatten und dunkle Kleidung dunkle." Was meinst du dazu?

Aufgabe 313 (Optik, Schatten)
Tina behauptet: "Ohne Licht kein Schatten. In finsterer Nacht gibt es keinen Schatten." "Irrtum", entgegnet Michael, "bei Nacht gibt es nur Schatten".
Wer von beiden hat Recht? Begründe.

Aufgabe 314 (Optik, Schatten)
Welche Lichtquellen erzeugen scharf begrenzte Schatten? Bei welchen Lichtquellen ergeben sich unscharfe Ränder?

Aufgabe 315 (Optik, Schatten)
Sieht man am Abend im Fernsehen eine Übertragung eines Fußballspieles, haben die Fußballer vier Schatten. Wie ist das zu erklären?

Aufgabe 316 (Optik, Schatten)
Zeichne die Schatten.
Schatten Schatten
Schatten

Aufgabe 317 (Optik, Farben)
Wann nennen wir einen Körper weiß, wann rot?
Wann nennen wir einen Körper schwarz?

Aufgabe 318 (Optik, Farben)
Was versteht man unter additiver und subtraktiver Farbmischung?
Gib je ein Beispiel an!

Aufgabe 319 (Optik, Farben)
Welche Wirkung haben "Weißmacher" in Waschmitteln?

Aufgabe 320 (Optik, Farben)
lampen Eine weiße Fläche wird gleichzeitig mit zwei gleich hellen Lampen unterschiedlicher Farbe bestrahlt. Die eine Lampe leuchtet rot, die andere grün. In welcher Farbe sieht man die Fläche?
a) gelb
b) grau
c) violett
d) braun
e) weiß

Aufgabe 321 (Optik, Farben)
Das Sprichwort sagt: "In der Nacht sind alle Katzen grau". Begründe dieses Sprichwort mit Hilfe Deiner Kenntnisse über die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Zellen im Auge.

Aufgabe 322 (Optik, Farben)
Ein roter Körper wird einmal durch ein blaues Filter und dann durch ein rotes Filter betrachtet. Wie erscheint jeweils der Körper?

Aufgabe 323 (Optik, Farben)
Was versteht man unter Komplementärfarben?

Aufgabe 324 (Optik, Farben)
Das satte Blau von Kupfersulfatkristallen wird zu einem hellen Türkisblau, wenn man die Kristalle zu einem feinen Pulver zerreibt. Warum ist das so?

Aufgabe 325 (Optik, ebene Spiegel)
Zeichne zwei Spiegel, die senkrecht zueinander stehen. Untersuche mit vier verschieden einfallenden Strahlen, welche Eigenschaften die reflektierten Strahlen haben, die nacheinander auf die beiden Spiegel treffen.

Aufgabe 326 (Optik, ebene Spiegel)
Spiegel Auf dem Tisch liegt ein Spiegel von 50 cm Durchmesser. An der Decke in 2,0 m Höhe soll ein Lichtkreis von 1,5 m Durchmesser entstehen. Konstruiere den Ort, an dem sich eine Punktlichtquelle befinden muss, um den Lichtkreis zu erzeugen.

Aufgabe 327 (Optik, ebene Spiegel)
Wie groß ist bei der Reflexion am ebenen Spiegel der Einfallswinkel, wenn der Winkel zwischen reflektiertem Strahl und Spiegel 40° beträgt?
 

Aufgabe 328 (Optik, ebene Spiegel)
Warum ist für eine Projektionsleinwand eine raue und zugleich weiße Oberfläche üblich ? Warum kommen hier keine Spiegel zum Einsatz, die doch das Licht viel besser reflektieren könnten wie man aus anderen Experimenten der Physik weiß?

Aufgabe 329 (Optik, ebene Spiegel)
Auf einen ebenen Spiegel trifft ein Lichtstrahl. Der Spiegel dreht sich um den Auftreffpunkt um den Winkel 30°. Um welchen Winkel dreht sich der reflektierte Strahl?

Aufgabe 330 (Optik, ebene Spiegel)
Warum sieht man im Spiegel rechts und links vertauscht, aber nicht oben und unten?

Aufgabe 331 (Optik, ebene Spiegel)
Spiegel Zeige mit Hilfe von Sätzen aus der Geometrie, dass beim Winkelspiegel des Feldmessers ankommender und reflektierter Strahl einen rechten Winkel bilden. Daher wird das Gerät zum Abstecken rechter Winkel im Gelände benutzt.

Aufgabe 332 (Optik, ebene Spiegel)
Spiegel a) Wie lautet das Reflexionsgesetz?
b) Zeichne den Strahlenverlauf an einem ebenen Spiegel und benenne alle Teile der Skizze! Der Einfallswinkel beträgt 60°.

Aufgabe 333 (Optik, ebene Spiegel)
In den Kästen befinden sich Spiegel. Ergänzen Sie die Strahlenverläufe und zeichnen Sie die Lage der Spiegel ein! Spiegel

Aufgabe 334 (Optik, ebene Spiegel)
a) Lege oder stelle einen Spiegel auf den Tisch. Richte eine Taschenlampe auf den Spiegel. Wo wird das Licht auf die Wand oder die Decke treffen. Schalte die Lampe ein. Getroffen?
b) Suche dir ein Ziel an Wand oder Decke. Von welcher Stelle aus musst du mit der Taschenlampe auf den Spiegel leuchten, damit du triffst?

Aufgabe 335 (Optik, Hohlspiegel)
Nenne zwei Beispiele aus dem Alltag für die Anwendung des Hohlspiegels. Erkläre an einem Beispiel, welche Eigenschaft des Hohlspiegels dabei ausgenutzt wird.

Aufgabe 336 (Optik, Hohlspiegel)
Wie weit muss ein Gegenstand vom Scheitel des Hohlspiegels (r=20 cm) entfernt sein, damit ein 5mal so großes a) reelles, b) virtuelles Bild entsteht?
In welcher Entfernung vom Scheitel befinden sich diese Bilder?

Aufgabe 337 (Optik, Hohlspiegel)
Ein kugelförmiger Hohlspiegel reflektiert nicht alle parallelen Strahlen durch einen Punkt. Um welche handelt es sich?
Welche Spiegel haben diesen Nachteil nicht?

Aufgabe 338 (Optik, Hohlspiegel)
In Stabtaschenlampen befindet sich ein Hohlspiegel, der sich gegenüber der feststehenden Glühlampe verschieben läßt. Wann laufen die Randstrahlen des Lichtbündels auseinander, wann sind sie parallel und wann laufen sie zusammen?

Aufgabe 339 (Optik, Hohlspiegel)
Im Brennpunkt eines Hohlspiegels wird senkrecht zur Achse ein kleiner ebener Spiegel angebracht, dessen verspiegelte Seite dem Hohlspiegel zugewandt ist. Was geschieht mit Strahlen, die parallel zur Achse auf den Hohlspiegel fallen?

Aufgabe 340 (Optik, Hohlspiegel)
Am Mikroskop verwendet man als Beleuchtungsspiegel unter dem Präparat einen Hohlspiegel. Warum wäre hier ein ebener Spiegel ungeeignet?

Aufgabe 341 (Optik, Hohlspiegel)
Ärzte benutzen zur Betrachtung des Augenhintergrundes, des Gehörganges, der Mundhöhle und ähnlichem einen Hohlspiegel. Zu welchem Zweck haben diese Speigel in der Mitte eine kleine Öffnung?

Aufgabe 342 (Optik, Hohlspiegel)
Schmuckgegenstände wie z.B. Glasperlen, Knöpfe, Kugeln für den Weihnachtsbaum u.a. sind häufig konvexe Spiegel, also Hohlspiegel, die nach außen gewölbt sind. Warum werden gerade diese Spiegel dafür verwendet?

Aufgabe 343 (Optik, Hohlspiegel)
Die Entfernung eines Gegenstandes vom Hohlspiegel beträgt 2/3 des Krümmungsradius, wobei er sich auf der optischen Achse des Spiegels befindet. Welchen Abstand zum Hohlspiegel hat das Bild des Gegenstandes?

Aufgabe 344 (Optik, Hohlspiegel)
Paralleles Licht fällt auf einen Kugelspiegel, einen Parabolspiegel und einen nach außen gewölbten Spiegel. Ergänze für jedes Bild den Strahlenverlauf. Spiegel

Aufgabe 345 (Optik, Brechungsgesetz)
Der Einfallswinkel eines Lichtstrahls auf eine ebene Grenzfläche beträgt 55°. Wie groß ist der Winkel zwischen dem reflektierten und dem gebrochenen Strahl, wenn die Brechzahl n = 1,5 ist?

Aufgabe 346 (Optik, Brechungsgesetz)
Mit Hilfe eines Versuches soll festgestellt werden, welcher von zwei verschiedenen durchsichtigen Stoffen der optisch dichtere ist.
Skizzieren Sie einen möglichen Versuchsaufbau und beschreiben Sie die Versuchsdurchführung.

Aufgabe 347 (Optik, Brechungsgesetz)
Beobachte, wie sich über einem heißen Tauchsieder im Wasser Schlieren bilden. Was ist daraus für die optische Dichte von kaltem und warmen Wasser zu folgern?

Aufgabe 348 (Optik, Brechungsgesetz)
Fisch Ein Fischer steht am Ufer und möchte mit einem Speer! den großen Fisch fangen. Wohin muss er zielen, damit er den Fisch trifft?
a) über den Fisch
b) genau auf den Fisch
c) vor den Fisch

Aufgabe 349 (Optik, Brechungsgesetz)
Erklären Sie, warum klare Gewässer viel flacher erscheinen, als sie sind!

Aufgabe 350 (Optik, Brechungsgesetz)
Wodurch entsteht der Eindruck, dass die Sonne morgens und abends nicht rund, sondern abgeplattet ist?

Aufgabe 351 (Optik, Brechungsgesetz)
Schatten In ein Wasserbecken von 2 m Tiefe wird ein Pfahl gerammt, der 50 cm aus dem Wasser herausragt.
Wie lang ist der Schatten des Pfahls auf dem Grund des Wasserbeckens, wenn die Sonnenstrahlen unter einem Winkel von 60° zur Wasseroberfläche einfallen?
(Brechzahl Wasser: 1,3)

Aufgabe 352 (Optik, Brechungsgesetz)
Grafik Ein quaderförmiges Glasgefäß aus leichtem Kronglas ist mit Wasser gefüllt. Das Wasser wird durch eine in der Mitte des Gefäßbodens montierte Lichtquelle von unten beleuchtet.
Welcher Öffnungswinkel des Lichtkegels darf höchstens eingestellt werden, damit kein Licht durch die Seitenwände nach außen dringt?

Aufgabe 353 (Optik, Brechungsgesetz)
Platte Wie groß ist die Querverschiebung q eines schräg durch eine Parallelplatte von der Dicke d laufenden Lichtstrahls?
a) Geben Sie eine allgemeine Formel an.
(q = f( d, Alpha, b ))
b) Berechnen Sie q für d = 6mm, Alpha = 40° und n = 1,5.
 
 
 

Aufgabe 354 (Optik, Brechungsgesetz)
Eine quaderförmige Glaswanne ist mit Wasser gefüllt. Ein schmales Lichtbündel fällt unter dem Winkel Alpha  = 60° (zum Lot) auf eine der Seitenflächen.
a) Unter welchem Winkel läuft das Lichtbündel im Wasser weiter? (nGlas = 1,50; nWasser = 1.33; die Glaswand ist eine planparallele Platte.)
b) Beweisen Sie allgemein, dass das Bündel im Wasser in dieselbe Richtung läuft, die es hätte, wenn die Glaswand nicht vorhanden wäre und es direkt von Luft in Wasser überginge.

Aufgabe 355 (Optik, Prisma)
Prisma Auf ein gleichseitiges Prisma aus leichtem Kronglas fällt Licht. (n = 1,51)
Berechnen Sie die beiden Brechungswinkel, zeichnen Sie den Strahlenverlauf des Lichtes!
Entscheiden Sie, ob beim Variieren des Einfallswinkels eine Totalreflexion an der Grenzfläche Glas-Luft erfolgen kann! Begründen Sie Ihre Entscheidung.

Aufgabe 356 (Optik, Prisma)
Prisma Unter welchen Bedingungen tritt Totalreflexion des Lichtes auf?
Berechnen Sie den Grenzwinkel der Totalreflexion an der Grenzfläche schweres Flintglas - Luft!
Auf zwei Prismen aus schwerem Flintglas fällt Licht.
Entscheiden Sie für jedes der beiden Prismen, ob das Licht an der Grenzfläche Glas - Luft gebrochen oder total reflektiert wird!
Begründen Sie Ihre Entscheidung!
Zeichnen Sie den Strahlenverlauf durch jedes der beiden Prismen!

Aufgabe 357 (Optik, Prisma)
Skizze Zwei gleichschenklige, rechtwinklige Prismen aus Flintglas (nF=1,75) und Kronglas (nK = 1,51) sind zusammengesetzt. Unter welchem Winkel verläßt das einfarbige Lichtbündel den Glaskörper.

Aufgabe 358 (Optik, Prisma)
Prisma a) Welche Brechzahl muss das abgebildete Prisma mindestens haben, damit es in Luft als Umkehrprisma genutzt werden kann?
b) Das Prisma sei aus schwerem Flintglas (n = 1,75) und befinde sich in Wasser (n = 1,33) . Entscheiden Sie durch Rechnung, ob es noch als Umkehrprisma genutzt werden kann! Wie groß darf die Brechzahl des umgebenden Mediums höchstens sein, damit noch Totalreflexion auftritt?

Aufgabe 359 (Optik, Prisma)
Auf die größte Mantelfläche eines rechtwinkligen Prismas fällt ein Lichtstrahl. Wie wird er reflektiert, wenn an den beiden anderen Flächen Totalreflexion auftritt?

Aufgabe 360 (Optik, Prisma)
Bereits Aristoteles erkannte, dass Licht nach dem Durchgang durch ein Glasprisma auf einem Schirm bunte Streifen erzeugte und meinte, dass das Glas das Licht färbte. Diese Auffassung herrschte mehr als 1500 Jahre vor. Erst Newton führte Versuche durch, die die Frage klären sollten, ob das Licht durch das Glas bunt wird oder ob die Farbe eine Eigenschaft des Lichtes ist.
Wie können wir diese Frage unter Verwendung geeigneter Experimente beantworten?
Wie hätte Newton -ein Vertreter und Begründer der Korpuskeltheorie des Lichtes- diese Frage beantworten können?

Aufgabe 361 (Optik, Prisma)
Prisma Berechnen Sie den weiteren Strahlenverlauf und zeichnen Sie ihn ein.
(Das Prisma ist gleichseitig, n = 1,51.)

Aufgabe 362 (Optik, Prisma)
Licht, das senkrecht auf die Grundfläche eines gleichschenklig rechtwinkligen Prismas (n =1,5) fällt, wird an dessen Seitenflächen total reflektiert und so um 180° umgelenkt. Wie groß darf die Brechzahl des umgebenden Mediums höchstens sein, damit diese Eigenschaft garantiert ist.
 

Aufgabe 363 (Optik, Brechungsgesetz)
Erklären Sie den Begriff Dispersion.

Aufgabe 364 (Optik, Prisma)
Prisma Zwei Lichtstrahlen gleicher Farbe treffen parallel zur Grundfläche auf ein Prisma aus leichtem Kronglas. Sie werden beim Übergang Luft - Glas so gebrochen, dass sie beide die Grundfläche treffen. Begründen Sie, warum dieses Prisma als Umkehrprisma bezeichnet wird.

Aufgabe 365 (Optik, dünne Linsen)
Mit einer dünnen Sammellinse soll ein Gegenstand auf einem Schirm vergrößert abgebildet werden.
Skizzieren Sie den Strahlenverlauf!
Wo muss sich der Gegenstand befinden?
Geben Sie Art, Lage und Ort des entstehenden Bildes an!

Aufgabe 366 (Optik, dünne Linsen)
Mit einer Linse der Brennweite 120 mm wird ein Dia mit den Abmessungen 6,0 cm * 6,0 cm auf einer Projektionswand, die 2,5 m von der Linse entfernt ist, scharf abgebildet.
Berechnen Sie die Abmessungen des Bildes!

Aufgabe 367 (Optik, dünne Linsen)
Ein 12 mm hoher Pfeil wird durch eine Lupe der Brennweite 35 mm betrachtet. Man sieht ein aufrechtes, dreifach vergrößertes, virtuelles Bild. Berechnen Sie die Gegenstandsweite.
Fertigen Sie dazu eine Zeichnung an.

Aufgabe 368 (Optik, dünne Linsen)
Normalobjektive von Kleinbildkameras haben eine Brennweite von 50,00 mm. Eine solche Kamera wird auf die Gegenstandsweite 400 cm eingestellt. Als Schärfentiefenbereich bezeichnet man den Entfernungsbereich, in dem (bei einer bestimmten Kameraeinstellung) die Gegenstände scharfe Bilder auf dem Film erzeugen.
Berechnen Sie diesen Bereich, wenn Bilder in der Filmebene im Intervall ±0,20 mm als scharf gelten sollen.

Aufgabe 369 (Optik, dünne Linsen)
Zwischen Gehäuse und Objektiv einer Kleinbildkamera von f = 5 cm, deren Objektiv für Gegenstandsweiten zwischen 50 cm und undendlich verstellbar ist, wird ein 2 cm langer Zwischenring eingesetzt. Welche Gegenstandsweiten können nunmehr erfaßt werden?

Aufgabe 370 (Optik, dünne Linsen)
Konstruieren Sie den Gegenstand zu einem Bild, das 10 cm vor der Linse mit einem Schirm aufgefangen wird und das 3 cm hoch ist.
Die Brennweite der Sammellinse beträgt 4 cm.
Charakterisieren Sie das Bild. (reell, virtuell, größer, kleiner...)
Überprüfen Sie die Konstruktion durch eine Berechnung .

Aufgabe 371 (Optik, dünne Linsen)
Welche von zwei Linsen mit f1 > f2 muss man verwenden, um von einem Gegenstand der gegebenen Größe G bei gegebener maximaler Bildweite b, zum Beispiel in einem Zimmer, ein möglichst großes Bild zu erhalten (wichtig bei Diaprojektoren)? Begründen Sie Ihre Antwort.

Aufgabe 372 (Optik, dünne Linsen)
Auf eine Sammellinse fällt ein achsenparalleles Lichtbündel mit kreisförmigem Querschnitt und dem Durchmesser d. Hinter der Linse wird ein Schirm so lange verschoben, bis auch auf ihm eine kreisrunde Scheibe mit dem Durchmesser d erscheint. Der Abstand Linse-Schirm sei e. Wie groß ist die Brennweite der Linse?

Aufgabe 373 (Optik, dünne Linsen)
Welches ist bei einer Sammellinse der kleinste mögliche Abstand zwischen dem Gegenstand und dessen reellem Bild?
a) Das doppelte der Brennweite der Linse.
b) Das dreifache der Brennweite der Linse.
c) Das vierfache der Brennweite der Linse.

Aufgabe 374 (Optik, dünne Linsen)
Kerze Mit einer Sammellinse kann man z.B. das Bild einer Kerze an einer Wand darstellen. Wie verändert sich das Bild der Kerze, wenn die Linse herunter fällt, zerbricht und das Bild nur noch mit einem Stück der Linse dargestellt wird?

a) Es ist nur noch ein Teil der Kerze an der Wand zu sehen.

b) Das Bild der Kerze ist noch vollständig, aber dunkler zu sehen.

c) Das Bild der Kerze ändert sich nicht.

Aufgabe 375 (Optik, Interferenz am Gitter)
Beschreiben Sie an einer selbst gewählten Experimentieranordnung, wie kohärentes Licht erzeugt werden kann. Erklären Sie dabei auch den Begriff Kohärenz!

Bei einem Beugungsversuch mit einem optischen Gitter wird grünes Licht mit der Wellenlänge 527 nm verwendet. Der Auffangschirm ist 125 cm vom Gitter entfernt. Der Abstand der beiden hellen Beugungsstreifen 2. Ordnung voneinander beträgt 53 mm. Berechnen Sie die Gitterkonstante.

Aufgabe 376 (Optik, Interferenz am Gitter)
Auf ein optisches Gitter mit der Gitterkonstante 4,00 * 10-6 m fällt Licht der Wellenlänge 694 nm senkrecht ein. Das Interferenzbild wird auf einem e = 2,00 m entfernten ebenen Schirm beobachtet, der parallel zum Gitter steht.
a) Berechnen Sie den Abstand der auf dem Schirm sichtbaren Helligkeitsmaxima 1. Ordnung voneinander.
b) Bis zur wievielten Ordnung können theoretisch Helligkeitsmaxima auftreten?
c) Weisen Sie rechnerisch nach, dass die Spektren 2. und 3. Ordnung einander überlappen, wenn sichtbares Licht aus dem Wellenlängenintervall zwischen 400 nm und 750 nm benutzt wird!

Aufgabe 377 (Optik, Interferenz am Gitter)
Die gelbe Quecksilberlinie mit einer Wellenlänge von 578,0 nm fällt in der 3. Ordnung fast genau mit der blauen Linie des Quecksilbers in der 4. Ordnung zusammen. Berechnen Sie daraus die Wellenlänge der blauen Linie.

Aufgabe 378 (Optik, Interferenz am Gitter)
Ein optisches Gitter wird mit einem He-Ne-Laserstrahl (Wellenlänge 632,8 nm) beleuchtet. In einer Entfernung von 1,000 m zum Gitter wird ein Schirm senkrecht zum Strahl aufgestellt.
a) Die beiden Interferenzmaxima 3. Ordnung liegen 82,1 cm auseinander. Berechnen Sie die Gitterkonstante.
b) Das Gitter wird jetzt um den mittleren Gitterspalt um 20° gedreht.
Wie weit liegen die Interferenzmaxima 3. Ordnung jetzt auseinander.

Aufgabe 379 (Optik, Interferenz am Gitter)
2,00 m vor einem optischen Gitter mit 5000 Strichen pro cm ist ein 3,20 m breiter Schirm so aufgestellt, dass das Maximum 0. Ordnung in seine Mitte fällt. Das Gitter wird mit parallelem weißem Glühlicht senkrecht beleuchtet. Welche Wellenlänge hat das Licht, das am Rand des Schirms gerade noch zu sehen ist?

Aufgabe 380 (Optik, Interferenz am Gitter)
Senkrecht auf ein optisches Gitter mit 200 Strichen pro mm fällt weißes Licht in Wellenlängenbereich von 400 nm bis 800 nm.
Vor das Gitter bringt man einen Filter, der laut Angabe der Lieferfirma nur Licht der Wellenlänge >600nm durchlassen soll. Stimmt diese Angabe, wenn man auf einem Schirm in 0,94m Entfernung den Abstand der beiden Innenränder der Maxima 1. Ordnung zu 230mm misst?
 

Aufgabe 381 (Optik, Interferenz am Gitter)
Bringt man in einen Laserstrahl ein senkrechtes stehendes Haar, so entsteht auf einem Schirm ein Interferenzmuster.
a) Beschreiben Sie dieses Muster.
b) Erklären Sie, wie dieses Muster entsteht.
c) Die Maxima 1. Ordnung sollen einen möglichst großen Abstand voneinander haben. Beschreiben Sie mit Hilfe der entsprechenden Gleichung, welche Möglichkeiten das Experiment dazu bietet.
d) Ein Haar hat eine Dicke von 0,06 mm. Auf einem 2 m entferntem Schirm haben die beiden Maxima 1. Ordnung einen Abstand von 4,6 cm Welche Wellenlänge hat das Licht des verwendeten Rubin-Lasers?
 
 

Aufgabe 382 (Optik, Interferenz am Gitter)
Mit Hilfe eines Beugungsgitters (200 Linien auf 1 mm) wurde ein Spektrum erzeugt. Der Schirm befindet sich in 3 m Entfernung von dem Gitter. Die Entfernung von vom mittleren, weißen Maximum bis zum Anfang des violetten Teils des Spektrums erster Ordnung beträgt 24 cm und bis zum Ende des roten Teils 45 cm. Wie groß sind die Wellenlängen des äußersten roten und des äußersten violetten Lichtes?

Aufgabe 383 (Optik, Interferenz am Gitter)
Bei einem Beugungsversuch mit einem optischen Gitter wurden folgende Werte festgestellt: Das verwendete Natriumlicht hat eine Wellenlänge von 590 nm. Der Auffangschirm ist vom Gitter 2,0 m entfernt. Der Abstand der beiden Beugungsstreifen 1. Ordnung beträgt 18 cm. Wie groß ist die Gitterkonstante?

Aufgabe 384 (Optik, Interferenz am Gitter)
Im Licht einer Quecksilberlampe beobachtet man auf dem vom Doppelspalt (Abstand der beiden Spalte 1,2 mm) 2,73 m entfernten Schirm für den Abstand vom hellsten Streifen bis zum 5. hellen Streifen im grünen Licht 6,2 mm und im blauen Licht 4,96 mm. Berechnen Sie die Wellenlängen der beiden Quecksilberlinien.

Aufgabe 385 (Optik, Interferenz an dünnen Schichten)
Erklären Sie, warum Seifenblasen bunt aussehen.

Aufgabe 386 (Optik, Interferenz an dünnen Schichten)
Eine Seifenblase erscheint an einer Stelle rot (Wellenlänge 734 nm). Die Brechzahl der Seifenlösung beträgt 1,35. Geben sie zwei mögliche Schichtdicken der Seifenhaut an.

Aufgabe 387 (Optik, Interferenz an dünnen Schichten)
Welche Wellenlängen aus dem sichtbaren Bereich des Spektrums werden bei der Reflexion an einer 750 nm dicken Seifenhaut mit der Brechungszahl 1,35 bei senkrechtem Strahleinfall
a) verstärkt und
b) ausgelöscht?

Aufgabe 388 (Optik, Interferenz an dünnen Schichten)
Die Oberfläche einer Glaslinse mit n = 1,53 wird mit einem Material vergütet, so dass die bei der Reflexion Licht der Wellenlänge 550 nm ausgelöscht wird.
Wie dick muss die Schicht sein, wenn das Material eine Brechzahl von 1,35 hat?

Aufgabe 389 (Optik, Interferenz an dünnen Schichten)
Newtonsche Ringe kann man häufig an geglasten Dias beobachten. Wie entstehen diese Ringe?

Aufgabe 390 (Optik, Polarisation)
Erklären Sie die Polarisation des Lichts durch Reflexion und Brechung! Was besagt das Brewstersche Gesetz?

Aufgabe 391 (Optik, Polarisation)
Was versteht man unter optischer Aktivität. Beschreiben Sie, wie man die optische Aktivität zur Konzentrationsbestimmung benutzen kann.

Aufgabe 392 (Optik, Polarisation)
a) Fotografen verwenden zum Ausblenden von unerwünschten Spiegelungen auf Glasflächen vor dem Kameraobjektiv ein Polarisationsfilter. Erklären Sie die Wirkungsweise dieser Maßnahme.
b) Unter welchem Winkel muss das Licht auf die Glasplatte fallen, damit der Effekt der Ausblendung maximal ist? (Brechzahl des Glases: 1,49)

Aufgabe 393 (Optik, Polarisation)
Unter welchem Winkel muss Licht auf Diamant (n = 2,5) bzw. auf Schwefelkohlenstoff (n= 1,63) fallen, damit es nach der Reflexion völlig linear polarisiert ist?

Aufgabe 394 (Optik, Polarisation)
Zwei um 90° gedrehte Polarisationsfilter lassen kein Licht hindurch. Was passiert, wenn man zwischen die beiden Polarisationsfilter ein drittes setzt, welches gegenüber den anderen beiden jeweils um 45° gedreht ist?
a) Es passiert nichts, weniger Licht kann nicht hindurch kommen.
b) Es kommt wieder etwas Licht hindurch.

Aufgabe 669 (Optik, Farben)

Der farbige Schriftzug wurde nacheinander mit einem Schwarzweißfilm durch Farbfilter fotografiert. Es kamen Filter mit den Farben gelb, rot, grün und blau zum Einsatz.
Welches Foto wurde mit dem Rotfilter gemacht?
a) Bild a
b) Bild b
c) Bild c
d) Bild d
e) Das lässt sich mit einem Schwarzweißbild nicht ermitteln

Aufgabe 670 (Optik, Prisma)
Auf die Seitenfläche eines gleichseitigen Prismas aus schwerem Flintglas (n=1,75) fällt parallel zur vorderen Fläche des Prismas ein roter Lichtstrahl. Unter welchem Winkel Alpha muss er mindestens einfallen, damit er an der rechten Seitenfläche total reflektiert wird und das Prisma unten verlässt? Das umgebende Medium ist Luft.
 

Aufgabe 671 (Optik, Interferenz am Gitter)
Ein dünner Laserstrahl (Laserpointer o.ä.) erzeugt auf einem einige Meter entfernten Schirm einen hellen Punkt. Nun wird in den Strahl ein senkrecht gespanntes Haar (Kopf, Besen o.ä.) gehalten. Wie verändert sich das Bild auf dem Schirm?
a) Das Bild ändert sich gar nicht.
b) Im Punkt des Lasers ist der Schatten des Haares zu erkennen.
c) Rechts und links von dem hellen Punkt sieht man weiter Punkte in einer Reihe angeordnet, die mit größer werdendem Abstand an Helligkeit verlieren.

Aufgabe 678 (Optik, Schatten)
Durch die Sonnenstrahlung entstehen hinter der Erde Kern- und Halbschattengebiete. Welche Länge hat der hinter der Erde entstehende Kernschatten? Der Einfluss der Erdatmosphäre soll nicht berücksichtigt werden.
Sonnenradius : 696 000 km
Erdradius : 6 371 km
Entfernung Erde-Sonne : 1,496*1011 m

Am 8. Juni 2004 konnte beobachtet werden, wie die Venus vor der Sonnenscheibe entlangläuft. Es fand eine Sonnenfinsternis satt. Da der Kernschatten der Venus aber nicht bis zur Erde reicht, war es natürlich keine totale, sondern eine ringförmige Sonnenfinsterns. Wie weit reicht der Kernschatten der Venus?
Venusradius: 6 050 km
Entfernung Venus-Sonne: 108 * 106 km

Aufgabe 689 (Optik, dünne Linsen)
Eine punktförmige Lichtquelle ist in einem festen Abstand vor einem Schirm aufgestellt. Eine Sammellinse wird dazwischen hin und her bewegt, dabei gibt es zweimal scharfe Bilder der Lichtquelle. Wann ist das Bild heller?
a) Wenn die Linse näher am Schirm ist.
b) Beide sind gleichhell.
c) Wenn die Linse näher an der Lichtquelle steht.

Aufgabe 694 (Optik, dünne Linsen)
Zur Herstellung von achromatischen Objektiven verwenden die Optiker zwei Glassorten, die sich im Verhältnis ihres Lichtbrechungsvermögens zu ihrer farbzerstreuenden Kraft möglichst stark unterscheiden: Kronglas und Flintglas. Wo kommt der Name Flintglas her?
a) für die Herstellung von Flintglas wurde früher gemahlener Flintstein (Feuerstein) verwendet.
b) Flintglas wurde früher Dank seiner großen Brechzahl für die Visiereinrichtung von Flinten verwendet.
c) Flintglas wurde zuerst in Flint, einer Hafenstadt in Flintshire (heute Clwyd), Nordwales, hergestellt
d) der Erfinder der Flintglasherstellung ist der englische Glasmacher John Flint.

Aufgabe 781 (Optik, dünne Linsen)
Bei einer Party wird über einen LCD-Projektor („Beamer“) ein Video gezeigt. Das Bild ist scharf, aber zu klein. Damit  alle genug sehen, wird der Abstand zwischen dem Projektor und der Leinwand vergrößert. Wie muss der Abstand zwischen der Linse und dem LCD-Element im Projektor verändert werden, damit das Bild nun wieder scharf ist?
a) Der Abstand muss verkleinert werden, das Objektiv wird reingedreht.
b) Der Abstand kann so bleiben.
c) Der Abstand muss vergrößert werden, das Objektiv wird rausgedreht.
 
 

Aufgabe 784 (Optik, Farben)

Im Farbdrucker werden die Farben Yellow (Gelb), Cyan (ein Türkis) und Magenta (ein Violett) verwendet. Welche dieser Farben müssen vom Drucker auf ein weißen Blatt gespritzt werden, um ein Rot zu erhalten?
a) Yellow und Cyan
b) Yellow und Magenta
c) Cyan und Magenta

Aufgabe 818 (Optik, dünne Linsen)
Eine Linse der Brennweite 50,0 cm wird entlang der optischen Achse zwischen Gegenstand und Schirm verschoben, wobei der Abstand vom Gegenstand zum Schirm konstant 2,40 m beträgt. Für genau zwei Linsenpositionen entstehen dabei scharfe Bilder.
Ermitteln Sie die zwei zugehörigen Gegenstandsweiten.

Aufgabe 849 (Optik, Farben)
bild Auf eine weiße Projektionsfläche strahlen ein gelber und ein blauer Scheinwerfer gleicher Intensität.
In welcher Farbe erscheint die Projektionsfläche?
a) weiß
b) grün
c) cyan
d) magenta
e) rot
 

Aufgabe 858 (Optik, Farben)
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Skizze der Versuchsanordnung

(Bild
1
von 4)
Zwei Lichtquellen stehen in einem abgedunkelten Raum nahe beieinander und beleuchten eine dünne Scheibe. Hinter der Scheibe sieht man auf einem Schirm einen dunklen Kernschatten und zwei graue Halbschatten. Nun wird vor die eine Lampe ein blauer Farbfilter geschoben. In welcher Farbe erscheint für einen Beobachter der markierte Halbschatten? (In der Abbildung wurde die Farbe dieses Halbschattens mit Hilfe einer Bildbearbeitung weiß gemacht.

a) weiterhin Grau.
b) bläulich
c) gelblich-rötlich

 

Aufgabe 861 (Optik, dünne Linsen)
Auf eine Lupe, die einen Durchmesser von 8 cm hat, fällt parallel zur optischen Achse Sonnenlicht. Auf einer Wand 10 cm hinter der Lupe, die senkrecht zur optischen Achse der Lupe steht, erscheint ein Fleck mit 5 cm Durchmesser.
Welche Brennweite kann die Lupe haben?

Aufgabe 869 (Optik, Farben)
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Die originale Grauleiter aus Ostwalds Farbenfibel.

(Bild
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von 5)
In der Farbenfibel von Wilhelm Ostwald findet man eine "Grauleiter" (Bild 1) [1]. Diese Grauleiter hat die Eigenschaft, dass die Farben als gleichabständig empfunden werden, also jedes graue Viereck in seiner Helligkeit etwa zwischen den beiden einschließenden Vierecken liegt.
Eine solche Grauleiter soll mit blauer Farbe in entsprechender Verdünnung in sieben Reagenzgläser nachgebildet werden. Im ersten Glas ist reines Wasser, im letzten die unverdünnte Farbe (Bild 2). Wie müssen die dazwischen stehenden Reagenzgläser mit der unverdünnten Farbe befüllt werden, damit nach dem Verdünnen mit reinem Wasser die in Abb. 2 gezeigte Abstufung entsteht?
a) In jedem Reagenzglas ist soviel wie im Vorherigen plus einem konstanten Volumen (Bild 3)
b) In jedem Reagenzglas ist doppelt so viel wie im Vorherigen (Bild 4)
c) In jedem Reagenzglas ist so viel wie im Vorherigen plus das halbe Volumen des freien Restes (Bild 5)
[1] Wilhelm Ostwald, Die Farbenfibel, Verlag Unesma G.m.b.H., Leipzig 1917, Seite 10

Aufgabe 876 (Optik, Brechungsgesetz)
skizze

Die Abbildung zeigt den Strahlenverlauf eines einfarbigen Lichtstrahls durch eine Glasplatte, bei dem Reflexion als auch Brechung auftritt.
Orden in der Tabelle die Zahlen den richtigen Begriffen zu.

Einfallslot Einfallswinkel Reflexionswinkel Brechungswinkel
       

Aufgabe 877 (Optik, Schatten)
Geht man nach Einbruch der Dunkelheit geradlinig und mit konstanter Geschwindigkeit unter einer Straßenlaterne hindurch, sieht man vor sich seinen eigenen Schatten auftauchen. Wie verhält sich dabei die Geschwindigkeit der Spitze des Schattens?
a) Sie wird ständig kleiner
b) Sie bleibt konstant
c) Sie wird ständig größer.
 

Aufgabe 883 (Optik, ebene Spiegel)
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(Bild
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von 3)
Ein Wuppi fotografiert sich in einem drehbaren Winkelspiegel. Der Spiegel besteht aus zwei senkrecht zueinander stehenden Einzelspiegeln.
Jetzt wird der Spiegel wie im Bild 3 zu sehen um 90° gedreht. Wie weit dreht sich dadurch das Spiegelbild?
a) gar nicht
b) um 45°
c) um 90°
d) um 180°

 

Aufgabe 894 (Optik, dünne Linsen)
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Linse und Geldstück sind im leeren Gefäß aufgebaut.

(Bild
1
von 4)
Ein 2-Euro-Stück wird durch eine Sammellinse hindurch fotografiert und erscheint vergrößert. Nun wird sowohl das Geldstück als auch die Linse vollständig unter normales Leitungswasser gebracht. Der Fotoapparat bleibt draußen!
Wie erscheint das Geldstück im Vergleich zum ersten Foto jetzt auf dem Bild, wenn alle Abstände unverändert bleiben?
a) deutlich kleiner
b) etwa genau so groß
c) deutlich größer

 

Aufgabe 906 (Optik, Schatten)
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Die Kerze wirft einen Schatten.

(Bild
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von 4)
Eine Kerze, die noch nicht brennt, wird von einer kräftigen Lampe beleuchtet und wirft einen scharfen Schatten auf eine weiße Wand.
Nun wird die Kerze angezündet. Wie ändert sich dadurch die Helligkeit an der Wand über dem Docht?.
a) Der Bereich wird etwas heller.
b) Gar nicht.
c) Der Bereich wird etwas dunkler.

Aufgabe 923 (Optik, dünne Linsen)
licht Die Brechzahl von Glas ist von der Farbe des Lichtes abhängig, violettes Licht wird stärker gebrochen als rotes Licht. Dadurch entstehen bei der Bilderzeugung mit einer einfachen Linse am Bild farbige Ränder. Durch geeignete Linsenkombinationen kann das ausgeglichen werden (Achromat).

Eine dünne bikonvexe Linse aus Flintglas hat einen Krümmungsradius von 200 mm. Die Brechzahl liegt bei dem verwendeten Glas für rotes Licht bei 1,74 und für violettes Licht bei 1,79.
Wie weit liegen die Brennpunkte für die beiden Lichtfarben auseinander?

Aufgabe 930 (Optik, Farben)
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Das Schild bei Tageslicht, im Vordergrund die Natriumdampflampe.

(Bild
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von 8)
Auf einem weißen Schild befinden sich zwei Worte: GELB in der Farbe gelb und BLAU in der Farbe blau. Das Schild wird bei völliger Dunkelheit mit dem Licht einer Natriumdampflampe beleuchtet. In welchen Farben erscheinen die beiden Wort und das Schild?
a) GELB bleibt gelb, BLAU bleibt blau auf weißem Grund.
b) GELB bleibt gelb, BLAU wird grün auf weißem Grund.
c) GELB ist auf gelbem Grund praktisch nicht mehr sichtbar, BLAU wird grün.
d) GELB ist auf gelbem Grund praktisch nicht mehr sichtbar, BLAU wird grau.

Aufgabe 944 (Optik, Prisma)
prisma
Ein einfarbiger Lichtstrahl fällt parallel zur unteren Fläche auf ein gleichschenkliges Glasprisma, dass für diese Farbe eine Brechzahl von 1,5 hat.
Um welchen Winkel wird der Strahl aus seiner ursprünglichen Richtung abgelenkt?
 

Aufgabe 945 (Optik, Brechungsgesetz)
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Der Kugelschreiber steht direkt hinter der Glasscheibe.

(Bild
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von 5)
Hinter einer etwa 5 mm dicken halbhohen Glasscheibe steht ein Kugelschreiber. Er wird dirket von vorn fotografiert und Ober- und Unterteil liegen in einer Linie. Nun wird der Fotoapparat weit nach links verschoben und der Kugelschreiber erneut duch die Glasscheibe aufgenommen. Wie erscheint der untere, durch die Scheibe hindurch fotografierte Teil im Vergleich zu dem oberen Teil?

  1. Wieder in einer Linie.
  2. Nach rechts verschoben.
  3. Nach links verschoben.
 

Aufgabe 955 (Optik, dünne Linsen)
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Versuchsskizze

(Bild
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von 3)
Ein Zoomobjektiv besteht aus einer Vielzahl von Linsen, bei denen das mittlere Paket (Variator) zur Brennweitenänderung verschoben werden kann.
Der einfachste Aufbau eines solchen Objektivs besteht nur aus zwei Sammellinsen, deren Abstand verändert werden kann.
Zwei dünne Linsen mit 500 mm und 200 mm Brennweite stehen in einem Abstand von 130 mm. Zwei parallel einfallende Lichtstrahlen treffen sich 130 mm hinter der zweiten Linse.
Wie groß ist die Gesamtbrennweite dieser Linsenkombination?

Aufgabe 957 (Optik, dünne Linsen)
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Strahlen von einem weit entfernten Punkt treffen praktisch parallel in das Auge und treffen auf der Netzhaut zusammen.

(Bild
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von 4)
Mit zunehmendem Alter nimmt die Elastizität der Linse im Auge ab. Damit vermindert sich die Fähigkeit einer Nahakkommodation, so dass nahe Gegenstände nicht mehr scharf auf der Netzhaut abgebildet werden.

In einem Alter von etwa 50 Jahren liegt kleinste Sehweite bei 50 cm, das heißt, alles was näher steht, kann nur noch unscharf wahrgenommen werden. Die klare Sicht auf weit entfernte Gegenstände ist aber ungetrübt.

Durch Kontaktlinsen ist es möglich, die Entfernung des scharfen Sehens auf 30 cm zu verringern. Damit kann man z.B.  in der Gaststätte wieder die Speisekarte lesen, ohne die Arme unnatürlich weit auszustrecken.

Welche Brennweite muss eine solche Kontaktlinse haben?
Wie groß ist die Dioptrienzahl dieser Linse?
 

Aufgabe 966 (Optik, Interferenz am Gitter)
gitter
Ein Gitter mit 1000 Linien pro mm wird mit dem Licht einer Halogenlampen bestrahlt. Es steht 35 cm vor einem Schirm. Wie breit ist das sichtbare Maximum 1. Ordnung, das im Bereich von 380 nm bis 780 nm liegt?
 
 

Aufgabe 983 (Optik, dünne Linsen)
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Lampe, Blende, Sammellinse

(Bild
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von 4)
Das Licht einer Lampe geht durch eine kreisförmige Blende und eine Sammellinse hindurch, so dass das Bild der Blende scharf auf dem Schirm abgebildet wird. Wie sieht das Bild der Blendenöffnung auf dem Schirm aus, wenn die Linse um ihre vertikale Achse gedreht wird?
a) horizontaler Streifen
b) vertikaler Streifen
c) weiterhin kreisförmig

 

Aufgabe 995 (Optik, dünne Linsen)
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Über dem Becher ist die Klarsichtfolie locker drübergezogen.

(Bild
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von 4)
Von einem Becher wird der Boden abgeschnitten und ein Ende locker mit einer Klarsichtfolie verschlossen. In dem daneben stehenden Krug wird Wasser gefüllt und ein Geldstück versenkt.
Wie erscheint das Geldstück durch den Becher betrachtet, wenn dieser mit der verschlossenen Seite ein wenig unter Wasser gedrückt wird?

a) deutlich verkleinert.
b) unverändert.
c) deutlich vergrößert.
 

Aufgabe 1011 (Optik, Interferenz am Gitter)
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Der Versuchsaufbau: vorn die Wasserwaage mit Folie und hinten das Interferenzmuster.

(Bild
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von 3)
Eine Folie, die als Beugungsgitter in einem Spektroskop Verwendung findet, wird direkt vor die Öffnung einer Laser-Wasserwaage gehalten. An der Wand, die 70 cm von der Folie entfernt ist, entsteht ein typisches Interferenzbild mit einem Maximum 0. Ordnung und zwei Maxima 1. Ordnung, die jeweils 24 cm vom mittleren Maximum entfernt sind. Der Laser der Wasserwaage hat laut Aufdruck eine Wellenlänge zwischen 635 nm und 660 nm.

Wie viele Linien sind je Millimeter auf der Folie?

Aufgabe 1021 (Optik, Prisma)
prisma
Ein Lichtbündel durchläuft ein Geradsichtprisma, bei dem drei Prismen mit jeweils einem gleichseitigen Dreieck als Grundfläche „hintereinander geschaltet" sind.
 
Untersuchen Sie rechnerisch, für welche Brechzahl des mittleren Prismas das Lichtbündel das Geradsichtprisma ohne Gesamtablenkung (wie in der Abbildung dargestellt) durchläuft. Stellen Sie Zwischenschritte Ihrer Berechnung dar.
 

Aufgabe 1024 (Optik, Prisma)
prisma
Ein einfarbiger Laserstrahl trifft auf ein gleichseitiges Prisma und wird beim Übergang Luft-Glas mit der Brechzahl  1,51 gebrochen. Auf der anderen Seite verlässt er das Prisma wieder. Durch die beiden Brechungen wurde der Strahl insgesamt um den Winkel γ aus der ursprünglichen Richtung abgelenkt.
Für welchen Einfallswinkel α ist der Ablenkwinkel γ am kleinsten.
 

Aufgabe 1048 (Optik, ebene Spiegel)
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Die Kamera fotografiert sich selber und den Zollstock.

(Bild
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von 2)
Eine Kamera und ein Zollstock befinden sich in gleicher Entfernung vor einem Spiegel. Mit Hilfe des Monitorbildes der Kamera werden auf dem Spiegel zwei Markierungen angebracht: am Anfang des Zollstockes und bei 40 cm.
Nun wird die Entfernung der beiden Markierungen auf dem Spiegel gemessen. Wie groß ist dieser Abstand?
a) deutlich kleiner als 40 cm
b) etwa 40 cm
c) deutlich größer als 40 cm.

Der Versuch lässt sich auch so durchführen: Man schaut sich im Spiegel an und zeichnet mit einem Lippenstift sein eigenes Gesicht nach. Wie breit ist das Lippenstiftbild im Vergleich zur wahren Breite des Gesichtes?
 

Aufgabe 1059 (Optik, Brechungsgesetz)
(Aus Magdas Sammlung)
Es ist wieder soweit. Herr Blümchen und die Klasse starten zum Wandertag in den Wald. Die Sonne scheint, es ist so richtig warm, alle sind gut gelaunt.
 
1. Toni ( Klassenbester und Hobbyfotograf ) fotografiert nicht mit seinem Smartphone, sondern schleppt seine Kamera mit.
a) Skizziere den Aufbau einer einfachen Kamera und beschrifte die Teile.
b) Wozu dienen die einzelnen Teile?
 
2. Lisa hat eine Sammellinse mit und kann damit einen weit entfernten Baum auf einem weißen Blatt Papier darstellen.
a) Fertige zu diesem Sachverhalt eine Zeichnung an. Dabei ist f = 4cm.
b) Welche Eigenschaften hat das Bild?
 
3. Bevor die Klasse den Wald betrat, musste sie noch eine lange Straße überqueren. Alex, dem ja nichts entgeht, „entdeckte“ weiter hinten eine total nasse Straße und wunderte sich. Seit Tagen hat es nicht geregnet.
a) Was für ein optisches Phänomen hat Alex beobachtet?
b) Erkläre dieses optische Phänomen mit Hilfe einer beschrifteten Skizze.
 
4. Mittagszeit. Alle haben Hunger, am Forsthaus warten die Grillwürstchen. Aber die extrem weitsichtige Paula hat die Streichhölzer vergessen. Ihr kommt jedoch die Idee, das Holz mit ihrer Brille zu entfachen.
Ist ihr Vorhaben realisierbar? Begründe!
 
5. Puh ist das eine Hitze heute. Doch zum Glück haben alle Badesachen mit. Herr Blümchen will gerade noch einmal die Kinder belehren, aber da ist auch schon der Rudi im Wasser und, gluck, gluck weg ist er. Hätte er mal lieber in der Physikstunde aufgepasst! Dann könnte er sich daran erinnern, was Herr Kraft über die Tiefe von Gewässern gesagt hat.
a) Was hat Rudi nicht beachtet?
b) Skizziere den Sachverhalt.
 

Aufgabe 1073 (Optik, Brechungsgesetz)
platte
Zur Untersuchung der Brechzahl einer Glassorte wird verschiedenfarbiges Licht unter einem Einfallswinkel von 45° durch eine planparallele Glasplatte geschickt und der jeweilige Brechungswinkel beim Übergang Luft-Glas gemessen. Man erhält folgende Messergebnisse:
λ in nm 759 687 589 486 397
β 24,03° 23,95° 23,78° 23,45° 22,95°

a) Stellen sie das Verhalten der Brechzahl in Abhängigkeit der Wellenlänge in einem Diagramm dar. Wählen Sie eine geeignete Einteilung der Achsen.
b) An Stelle der verschiedenen monochromatischen Lichtquellen wird jetzt eine weiße Lichtquelle verwendet. Beschreiben Sie das Aussehen des Lichtes hinter der Glasplatte, das dort auf einen Schirm fällt.
c) Begründen Sie, dass bei dieser Versuchsanordnung keine Totalreflexion auftreten kann.
 

Aufgabe 1074 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
fettfleck
Auf einem Blatt Papier wird etwas Öl verrieben, so dass ein schöner Fettfleck entsteht. Das Papier wird an dieser Stelle durchscheinend.
Beleuchtet man den Fettfleck von hinten mit einer Kerze, so erscheint er hell. Stellt man nun eine zweite Kerze auf die vordere Seite des Flecks im gleichen Abstand wie die hintere Kerze, verschwindet der Fleck für einen Beobachter.
Nun wird die hintere Kerze durch eine gleich helle Kerze verstärkt und der Fleck leuchtet wieder hell auf.
Wohin muss die einzelne, vordere Kerze geschoben werden, damit der Fettfleck wieder unsichtbar wird?
a) zwischen 3/4 und 2/3...
b) auf etwa 1/2...
c) zwischen 1/3 und 1/4...
der ursprünglichen Entfernung zum Fettfleck.

Aufgabe 1077 (Optik, Brechungsgesetz)
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Das Zubehör: Kerze, Löffel, Wasser im Glas

(Bild
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von 5)
Taucht man einen Löffel in klares Wasser, so glänzt seine Unterseite auch weiterhin im reflektierten Licht. Aber was ist zu beobachten, wenn die Löffelunterseite vorher über einer Kerzenflamme mit einer Rußschicht versehen wurde?
a) Die berußte Stelle sieht immer schwarz aus.
b) Die berußte Seite kann silbern glänzen.
c) die berußte Seite kann weiß aussehen.
d) Der Ruß löst sich sofort komplett ab.
 

Aufgabe 1127 (Optik, geradlinige Ausbreitung, Lichtquellen)
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(Bild
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von 3)
Ein Blatt Papier mit einem kleinen Loch in der Mitte wird etwa 20 cm vor das Auge gehalten und durch das Loch eine Kerze betrachtet. Nun wird ein Finger langsam zwischen Auge und Loch von unten nach oben bewegt. In welcher Richtung erfolgt die sichtbare Verdunklung des Loches?
a) Von oben nach unten.
b) Von unten nach oben.
c) Das Loch ist schlagartig zu.

Aufgabe 1194 (Optik, Schatten)
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Der Gegenstand steht kurz vor der Mauer.

(Bild
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von 4)
Ein Gegenstand befindet sich bei strahlendem Sonnenschein kurz vor einer Mauer und wirft einen Schatten. Nun wird der Gegenstand von der Mauer weg bewegt. Wie ändert sich die Größe des Schattens auf der Mauer?
a) Er wird deutlich kleiner.
b) Er ändert seine Größe praktisch nicht.
c) Er wird deutlich größer.

Aufgabe 1292 (Optik, Brechungsgesetz)
brechung
(LK Sachsen 2021, ohne Hilfsmittel)
Eine Flüssigkeit befindet sich in einem Gefäß, dessen Wände aus planparallelen Glasplatten bestehen. Ein monochromatisches, paralleles Lichtbündel trifft aus Luft kommend auf eine der Gefäßwände, durchläuft diese und tritt in die Flüssigkeit ein. Der Lichtstrahlverlauf soll zur Untersuchung der Brechung genutzt werden.
Die Abbildung (nicht maßstäblich) zeigt die Anordnung.
Skizieren Sie in die Abbildung, ohne zusätzliche Rechnung, den weiteren Strahlenverlauf unter Beachtung von
brechzahl