Lernkarten
Nenne Erscheinungen in der Optik, für die der Wellencharakter des Lichtes benötigt wird?
Interferenzerscheinungen: Überlagerung von Wellen (Auslöschung oder Verstärkung der Amplitude)
Beugung: Änderung der Ausbreitungsrichtung, wenn sich eine Welle an einem Objekt geeigneter Größe vorbei bewegt
Polarisation: Schwingungsrichtung von Licht (normales Licht = unpolarisiertes Licht, linearpolarisiertes Licht = nur eine Schwingungsrichtung, zirkularpolarisiertes Licht = dreht auf einer Kreisbahn)
Was passiert bei der additiven Farbmischung?
- Licht verschiedener Farben wird überlagert
- Werden alle Farben überlagert, erhalten wir weiß
( Grundfarben: Rot, Grün, Blau )
Was passiert bei der subtraktiven Farbmischung?
- weißes Licht wird durch ein farbiges Glas geschickt
- das Farbglas ist ein Filter
- "Malfarben", alle Farben zusammen ergeben schwarz
Was passiert mit dem Lichtstrahl, wenn er auf eine dünne Schicht (z.B. Seifenblasenhaut) fällt?
Der einfallende Lichtstrahl wird teilweise zum Lot gebrochen und teilweise am opt. dichteren Medium reflektiert.
Für die Reflexion gilt:
- Einfallswinkel = Ausfallswinkel
Was ist Polarisation?
Geben Sie 2 Zustände an!
Bestimmte Schwingungszustände von Licht
- Linear polarisiertes Licht
- Zirkular polarisiertes Licht
Was ist Dispersion?
Nennen Sie die Dispersionsgleichung!
Die Brechung des Lichtes hängt ab von der Wellenlänge, somit von der Frequenz und damit auch von der Farbe.
\(c = {\lambda \cdot f}\)
Was kann man aus folgender Aussage ableiten?
\(c_{Rot} > c_{Blau}\)
\(n_{Rot} < n_{Blau}\)
Blau wird stärker gebrochen, Rot wird schwächer gebrochen.
Wie lautet die Formel für die Berechnung des optischen Weges ?
Bem.: nLuft = 1 ; nWasser = 1,33 ; nGlas = 1,5
Was versteht man unter der Streuung von Licht?
Unter Streuung von Licht versteht man die Änderung der Ausbreitungsrichtung, wenn sich Licht an kleinen Partikeln vorbeibewegt.
z.B. Ärosole, Staub, Wassertropfen, ...
Wird rotes oder blaues Licht stärker gestreut?
blaues Licht wird stark gestreut
rotes Licht wird schwach gestreut
Welche Voraussetzung müssen Wellen erfüllen, damit sie interferieren können?
Bei der Interferenz müssen Wellen über einen längeren Zeitraum in einer fixen Phasenbeziehung zueinander stehen (=kohärente Wellen)
Bei Licht müssen dazu die Wellen insbesondere aus dem gleichen Engergiepaket stammen.
Mit welcher Formel kann man die Verstärkung bei der Beugung an einem Gitter berechnen?
Bem.: ... k.tes Maximums
Wie entsteht das Himmelsblau?
1) direktes Sonnenlicht ist nicht gestreut.
2) damit das restliche Licht zu uns kommen kann, muss es stark gestreut werden -> es ist blau
Welche kleinen Partikel (=Ärosole) verursachen die Streuung von Licht?
Schmutz
Atome
Luftmoleküle
Wassertropfen
Farbe
Wieso erscheint das Wasser blau?
1.) Wird das Sonnenlicht an der Oberfläche des Wassers reflektiert so sehen wir weißes Licht.
2.) Je tiefer das Sonnenlicht in das Wasser eindringt, umso stärker wird es absorbiert d.h. oberflächennahes Wasser wird wärmer. In der Tiefe sieht man das Licht nicht mehr.
3.) Nur das stark gestreute blaue Licht kann wieder austreten. Das lässt das Wasser blau erscheinen.
Welche dieser Aussagen ist richtig?
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt nicht von der Wellenlänge ab.
Man kann jeder Farbe eindeutig eine Wellenlänge zuordnen.
Zwei Komplementärfarben ergeben zusammen immer Schwarz, wenn es sich um eine subtraktive Farbmischung handelt.
Rot hat die kleinste Wellenlänge.
Gelb ist eine Grundfarbe der Lichtfarben.
Wieso ist die rote Farbe des Sonnenuntergangs intensiver als die des Sonnenaufgangs?
Am Abend befinden sich mehr Teilchen (=Ärosole) in der Luft als am Morgen (über Nacht kommt es zum Abkühlen und somit zum Ausfall der Ärosole, weniger Schmutz), deswegen werden größere Teile des weißen Lichts gestreut.
Der rote Teil des Lichts hat die größte Wellenlänge und wird seltener gestreut als z.B. "Blaues Licht"
Üblicherweise spricht man von 3 Grundfarben für die additive Farbmischung. Welche Farben gehören dazu?
Rot, Grün und Blau
Was geschieht bei der Reflexion am optisch dichteren Medium?
Es gibt einen Phasensprung von \(\varphi = 180°\hat={\lambda \over2}\).
Wovon hängt die Brechung des Lichtes ab? Nenne die Dispersionsgleichung.
Die Brechung des Lichtes hängt ab von der Wellenlänge (entspricht der Frequenz bzw. Farbe).
\(c=\lambda \cdot f\)
Warum entsteht ein Regenbogen?
weil Rot schwächer gebrochen wird als Blau
weil der Lichtstrahl im Wassertropfen teilweise reflektiert wird
weil das Licht direkt reflektiert wird
weil Rot und Blau gleich gebrochen werden
Wie groß ist er Winkel zwischen blauem und rotem Lichtstrahl, wenn sie den Wassertropfen verlassen haben?
Links wird der Hauptregenbogen dargestellt und rechts der Nebenregenbogen. Er ist schwächer als der Haupregenbogen und die Farben stehen auf dem Kopf.
45 Grad
2 Grad
10 Grad
90 Grad
Wofür wird eine Sonnenbrille polarisiert?
Die Sonnenbrille ist vertikal polarisiert und lässt das direkt einfallende Licht durch, jedoch das von der Straße reflektierte Licht, das horizontal polarisiert ist, wird nicht durchgelassen.
Dh eine polarisierte Sonnenbrille wirkt reflektionsmindernt.
Für welchen Gangunterschied (=opt. Wegdifferenz) tritt bei der Interferenz an dünnen Schichten Auslöschung auf?
\(\bigtriangleup s_{opt} = {^\lambda/_2} ; 3·{^\lambda/_2};5·{^\lambda/_2};... \)
allg.:
\(\bigtriangleup s_{opt} = (2k-1)·{^\lambda/_2}\)
Für welchen Gangunterschied (=opt. Wegdifferenz) tritt bei der Interferenz Verstärkung auf?
\(\bigtriangleup s_{opt} = 0;{\lambda} ; 2·{\lambda};3·{\lambda};... \)
allg.:
\(\bigtriangleup s_{opt} = k·{\lambda}\)
Von was ist eine Auslöschung bzw. Verstärkung einer Farbe auf einer Seifenbalsenhaut abhängig?
- von der Schichtdicke d: Je nach Schichtdicke wird eine Farbe ausgelöscht bzw. verstärkt
- von dem Eintrittswinkel des Lichtstrahls: Durch leicht variierende Eintrittswinkel werden andere Farben ausgelöscht bzw. verstärkt
Wie kann man bei einer Brille feststellen ob sie einfach oder zweifach entspiegelt ist?
Wenn man das reflektierte Licht in einer Brille betrachtet und das reflektierte Licht blau - rot (grün wird somit komplett ausgelöscht) erscheint, dann ist sie einfach entspiegelt. Erscheint das reflektierte Licht grün (blau und rot wird somit komplett ausgelöscht), dann ist das Brillenglas zweifach entspiegelt.
Wie entsteht das Abendrot?
Die Sonnenstrahlen müssen am Abend einen längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen als tagsüber => der Streuweg ist um einiges länger. Somit strahlt der Blauanteil ab und das rote Licht bleibt sichtbar. => Abendrot
Erkläre den Begriff Beugung.
Definition: Änderung der Ausbreitungsrichtung, wenn sich eine Welle an einem Objekt geeigneter Größe (~ 1-10λ) vorbei bewegt.
Bemerkung: Aufgrund der Beugung breitet sich die Welle in den geometrischen Schattenraum aus.
Welche Polarisation des Lichtes wird im Bild dargestellt?
Zirkular polarisiert
Elliptisch polarisiert
Linear polarisiert
12 Kommentare
(1) ".. in der Optik, für die .." (2) RF: "Überlagerung"; Leerzeichen "Wellen (Auslöschung.." (3) RF: geeigneter; Schwingungsrichtung
(1) In der Frage fehlen zwei Satzzeichen und eines ist zu viel (2) Überlagerungen von gleichphasigen (=kohärenten) Wellen (3) Deine Erklärung für Beugung würde für Reflexion auch zutreffen. (4) Polarisation besser erklären
Bianca Steurer
OK - fang mal an
Bianca Steurer
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