Grundlagen der Physik II Optik Formeln

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Cartes-fiches	16
Langue	Deutsch
Catégorie	Physique
Niveau	Université
Crée / Actualisé	05.07.2017 / 13.03.2022
Lien de web	https://card2brain.ch/box/20170705_grundlagen_der_physik_ii_optik_formeln
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Plasmafrequenz

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\(\omega_P=\displaystyle\sqrt{\frac{Nq^2}{\varepsilon_0 m}}\)

Formel für das Quadrat des Brechungsindex in Abhängigkeit von der Plasmafrequenz

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\(n^2=\displaystyle1-\frac{\omega_P^2}{\omega^2-i\gamma\omega}\)

Wie hängen elektrische Leitfähigkeit und Brechungsindex zusammen?

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\(\displaystyle \sigma_{el}=\varepsilon_0\omega_P^2\frac{\tau(1+i\omega t)}{1+\omega^2\tau^2}\)

\(\displaystyle n_r^2-\kappa^2=1-\frac{Re(\sigma_{el})}{\varepsilon_0/\tau}\)

\(\displaystyle 2n_r\kappa=\frac{Im(\sigma_{el})}{\varepsilon_0\omega^2\tau}\)

Wie ist der Poynting-Vektor definiert? Was ist sein Betrag im Vakuum im Zeitmittel?

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\(S=E\times H\)

\(\langle |S|\rangle =\frac 1 2 c\varepsilon_0E_0^2\) Intensität im Zeitmittel / mittlerer Energiefluss

Wie lautet die Formel für eine Gauß-Verteilung?

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\(\displaystyle f(x)=\frac 1 {\sqrt{2\pi\sigma^2}}e^{\displaystyle-\frac{(x-x_w)^2}{2\sigma^2}}\)

Was ist der mittlere Betrag des Poyntingvektors in Materie?

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\(\displaystyle \langle |S|\rangle =\frac{\varepsilon\varepsilon_0cn_r}{2|n|^2}E_0^2e^{-2k_0\kappa z}\)

Wie berechnet man die Brennweite eines Systems von 2 Linsen mit Abstand D?

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\(\displaystyle\frac 1 f=\frac 1 f_1+\frac 1 f_2-\frac D {f_1 f_2}\)

Wie sieht die Abbildungsgleichung für Linsen aus, die objekt- und bildseitig von unterschiedlichen Medien umgeben sind?

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\(\displaystyle \frac {n_1} a+\frac{n_2}b=\) \(\displaystyle \frac{n-n_1}{R_1}-\frac{n-n_2}{R_2}\)

Wie lautet die Linsenschleifergleichung? Also die Gleichung, die Brennweite in Abhängigkeit der Krümmungsradien und Brechungsindices angibt

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\(\displaystyle \frac 1 f=(n-1)\left(\frac 1{R_1}-\frac 1{R_2}\right) \)

Wie lautet die Formel für die Brennweite bei der Brechung an einer gekrümmten Fläche?

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\(f=R\cdot \frac{n_2}{n_2-n_1}\)

Was ist der Weglängenunterschied bei der Zweistrahl-Interferenz bei einer planparallelen durchsichtigen Platte mit geringem Reflexionsvermögen? Was ergibt sich für die Phasenverschiebung?

\(\displaystyle\Delta s=2d\sqrt{n^2-\sin^2\alpha}\)

\(\Delta \varphi=\displaystyle \frac{2\pi}{\lambda_0}\Delta s-\pi\)

Wie lauten die Airy-Formeln?

\(I_R=\displaystyle I_0\frac{F \sin^2\frac{\Delta\varphi}2}{1+F\sin^2\frac{\Delta\varphi}2}\)

\(I_R=\displaystyle I_0\frac{1}{1+F\sin^2\frac{\Delta\varphi}2}\) mit \(\displaystyle F=\frac{4R}{(1-R)^2}\)

Welche Bedingung muss man beim Bauen eines Bragg-Spiegels erfüllen?

\(d_j=\displaystyle \frac{\lambda}{4n_j}\)

Was ist die minimale Winkelauflösung? Was ist \(x_{min}\)?

\(\vartheta_{min}=0,61\frac \lambda R\)

\(x_{min}=0,61 \frac \lambda R f\)

Wie lautet das Fresnel-Kirchhoffsche Beugungsintegral?

\(\displaystyle E_p=\int\int C\cdot t(x,y)\cdot E_S\cdot \frac{e^{-ikr}}{r}d\sigma\)

Was bezeichnet man als Streuquerschnitt? Wovon hängt er ab?

\(\sigma_S=\displaystyle\frac{\overline{P_S}}{N}/I_0\) \(\sigma_S \propto \omega^4\propto \frac 1 {\lambda^4}\)

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