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.

Wie entstehen Polarlichter? Bem: Erklärung bezieht sich auf rote Kästchen

Geladene Teilchen der Sonne treffen auf die Atmosphäre, werden abgebremst und geben Energie in Form von Strahlung ab. Diese Strahlung nennt man Polarlicht.

Warum erscheint Schaum weiß?

Das einfallende Licht wird durch Brechung, Reflexion und Streuung in alle Richtungen gestreut. Falls das einfallende Licht weiß ist, erscheint der Schaum weiß. Erklärung zum Bild: Erst wenn viele Blasen dicht an dicht gedrängt sind sehen sie weiß aus, allerdings nur wenn auch das Umgebungslicht weiß ist. Trifft ein Lichtstrahl dann auf die Seifenblasen, wird ein Teil des Lichts sofort reflektiert (links oben). Ein anderer Teil des Lichts, wird abgelenkt (rechts oben) und trifft dadurch auf benachbarte Seifenblasen, wird wieder reflektiert, trifft auf andere Blasen, usw.. Gilt auch für: Schnee Wolken Nebel

Mit welchen Messwerten kann die Wellenlänge des Lasers bestimmt werden?

Gitterkonstante, Winkel α2, die Strecke l & Gitterkonstante, die Strecken l und s & Gitterkonstante, Winkel α1, die Strecke s

Gitterkonstante, Winkel α2, die Strecke l

Gitterkonstante, die Strecken l und s

Gitterkonstante, Winkel α1, die Strecke s

Winkel α1, Winkel α2, die Strecken l und s

card2brain.ch

Was versteht man unter "Linsenvergütung"?

Um die Lichtreflexion einer Glasoberfläche stark herabsetzen können, wird die Oberfläche mit einer dünnen Schicht aus transparentem Material mit geeignetem Brechungsindex überzogen. Die an den Schichtgrenzen reflektierten Wellen (r1,r2,..) können sich praktisch aufheben. Damit wird die Reflexion vermindert und die Transmission vergrößert, weil alles was nicht reflektiert wird durch die Linse durch geht. Dadurch werden unerwünschte sekundäre Doppelreflexionen unterdrückt.

Mit welchem Phänomen der Wellenoptik lassen sich die Farben von Perlmutt erklären?

Die Farben von Perlmutt entstehen durch Interferenzen an dünnen Schichten. Es handelt sich dabei um hauchdünne Schichten aus Kalk und Eiweiß-Chitin.

Das einfallende weiße Licht trifft auf die dünnen Eiweiß-Chitin-Schichtem im Perlmutt. Je nach Schichtdicke werden bestimmte Wellenlängen durch destruktive Interferenz ausgelöscht bzw. durch konstruktive interferenz verstärkt. Dadurch werden nur bestimmte Farben zurückreflektiert. (auf dem Bild sind die Strahlen zum Beispiel jeweils blau bzw. rot)

Was ist kohärentes Licht?

Kohärent bedeutet, dass die Wellensysteme über einen längeren Zeitraum in einer festen Phasenbeziehung zueinander stehen.

⇒ nur dann kann eine Überlagerung (=Interferenz) beobachtet werden.

Was ist inkohärentes Licht?

Inkohärent bedeutet, dass die Wellensysteme über einen längeren Zeitraum in keiner festen Phasenbeziehung zueinander stehen.

Das liegt daran, dass natürliche Lichtquellen niemals Licht mit Einzelwellen der immer gleichen Wellenlänge aussenden, sondern zufällige und immer andere Wellenlängen. Hinzu kommt, dass die Einzelwellen einer Lichtwelle niemals in Parallelität abstrahlen, sondern in unterschiedliche und zufällige Richtungen ausgesandt werden.

Warum kann der Randbereich vom blauen Himmel weiß sein?

Der Randbereich wird weiß wahrgenommen, weil über die langen Streuungswege alle Farben zurück gestreut werden. ( alle Farben = weiß )

Was ist eine Kohärenzlänge?

Die Kohärẹnzlänge ist der größte Lichtwegunterschied den zwei Lichtstrahlen aus derselben Quelle haben dürfen, damit bei ihrer Überlagerung noch ein Interferenzmuster beobachtet werden kann.

Sie kann bei Lasern mehrere Meter bis km betragen, dagegen bei einer Kerze nur einige μm betragen.

Warum ist die Aussage: „Rosen haben die Farbe Rot“ eigentlich falsch?

Die Oberfläche der Rose reflektiert nur das Licht bestimmter Spektralfarben, wobei der Blau-&Grünanteil absorbiert wird. Deshalb ist die Rose selber auch eigentlich farblos und die vom Menschen wahrgenommene Farbe ist nur das von der Rose reflektierte Licht.

Erkläre die Interferenz an dünnen Schichten

Überlagerung von Wellen die über einen längeren Zeitraum eine fixe Phasenbeziehung zueinander haben.

fixe Phasenbeziehung -> kohärent

Erkläre den Begriff Dispersion in der Wellenoptik

Dispersion: Die Brechung des Lichtes hängt von der Farbe ab.

=> Aufspaltung von Licht in die einzelnen Regenbogenfarben

Beispiel: Regenbogen

Nenne die 3 Grundfarben der subtraktiven Farbmischung!

Cyan, Magenta, Gelb

Was wird bei einer Spektralanalyse bestimmt?

Die chemische Zusammensetzung von leuchtenden Körpern durch Benutzung der Emissionsspektren.

Was ist ein kontinuierliches Spektrum?

Ein kontinuierliches Spektrum enthält alle reellen Zwischenwerte von Wellenlängen im betrachteten Bereich. Dabei weisen benachbarte Farben eine ähnliche Helligkeit auf.

Glühlampen können ein derartiges Spektrum erzeugen.

Worauf muss bei der Skizze, an den Stellen 1), 2) und 3) im Regentropfen, zur Erklärung des Regenbogens geachtet werden

1) Blau wird stärker als Rot gebrochen und die Brechung erfolgt zum Lot.

2) Eingagnswinkel=Ausgagnswinkel

3) Blau wird wieder stärker gebrochen als Rot und die Brechung erfolgt vom Lot

Warum zeigt Licht, das zwei Taschenlampen aussenden, keine beobachtbare Interferenz. Tritt überhaupt Interferenz auf?

Die Lichtaussendung von zwei verschiedenen (nicht gekoppelten) Lichtquellen erfolgt "zufällig" und ist daher nicht kohärent.

Was wird auf dieser Abbildung gezeigt?

Lichtbeugung am Doppelspalt und konstruktive bzw destruktive Interferenz

Nenne Erscheinungen in der Optik, für die der Wellencharakter des Lichtes benötigt wird?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

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?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Licht verschiedener Farben wird überlagert
Werden alle Farben überlagert, erhalten wir weiß

( Grundfarben: Rot, Grün, Blau )

Was passiert bei der subtraktiven Farbmischung?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

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?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

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!

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Bestimmte Schwingungszustände von Licht

Linear polarisiertes Licht
Zirkular polarisiertes Licht

Was ist Dispersion?

Nennen Sie die Dispersionsgleichung!

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

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?

\(c_{Rot} > c_{Blau}\)

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

\(n_{Rot} < n_{Blau}\)

Blau wird stärker gebrochen, Rot wird schwächer gebrochen.

Wie lautet die Formel für die Berechnung des optischen Weges ?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Bem.: n_Luft= 1 ; n_Wasser = 1,33 ; n_Glas = 1,5

Was versteht man unter der Streuung von Licht?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

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?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

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

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.

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"