Physik - UZH

· Überlagerung zweier oder mehrerer kohärenter Wellen

· Konstruktive Interferenz: Phasenunterschied von 0 oder ganzzahliges Vielfaches von 360° bzw. 2π (Wellen sind in Phase)

· Destruktive Interferenz: Phasenunterschied von 180° bzw. π oder ungeradzahliges Vielfaches davon (Wellen in Gegenphase)

Abweichung der Wellenausbreitung von der geometrischen Strahlrichtung

· Ein Elektron wird durch Absorption eines Photons aus seiner Bindung gelöst

· Stromfluss ist proportional zur Lichtintensität

· Die maximale kinetische Energie der Elektronen ist abhängig von der Lichtfrequenz, nicht von der Intensität

· \(E_{kin_{max}} = h · f - W_A\)  (W_A = Austrittsarbeit der Elektronen im Metall)

· E = h · f        (Energie eines Photons)

· p = h · f / c   (Impuls eines Photons)

· auch Licht- / Strahlungs- oder Energiequant genannt

· Elementarteilchen

Einfallswinkel = Reflexionswinkel

\(n = {c \over c_m}\)   ( c = Lichtgeschwindigkeit im Vakuum / c_m = Lichtgeschwindigkeit im Medium )

· Es gehen keine Stahlen vom Bild aus

· Der Beobachter kann nicht unterscheiden, ob ein Spiegel da ist oder nicht

· Kann nur beim Übergang von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium auftreten (n₁ > n₂)

· Kritischer Winkel \(\theta_k = arcsin \space{n_2 \over n_1}\)

· erzeugt ein reelles Bild

· vom Bildpunkt P' breiten sich die Strahlen so aus, als ob sich dort ein Gegenstand befinden würde

· Brennweite \(f = {1 \over 2} r\)

· nur achsennahe Strahlen gehen durch den Bildpunkt

· achsenferne Strahlen erzeugen unschärfe (sphärische Aberration)

· achsenparallele Strahl (rot) verläuft nach Reflexion durch den Brennpunkt

· Brennpunktsstrahl (grün) verläuft durch den Brennpunkt und wird achsenparallel reflextiert

· radialer Strahl (blau) verläuft durch den Krümmungsmittelpunkt des Spiegels und wird in sich selbst reflektiert

· zentraler Strahl (orange) trifft den Spiegel im Scheitelpunkt und wird unter dem gleichen Winkel zur Achse reflektiert

· virtuelles, aufrechtes, vergrössertes Bild

· Konstruktion s. Bild

· zeitlich konstante Phasenbeziehung

· gleiche Amplitude und Frequenz, aber um Phasenwinkel verschoben

\({1 \over g} + {1 \over b} = {1 \over f}\)

\(\mathrm{Brechkraft} = {1 \over f}\)   (Einheit: Dioptrien, wenn f in Meter eingesetzt wird)

· achsenparalleler Strahl verläuft durch den zweiten Brennpunkt

· zentraler Strahl verläuft durch den Mittelpunkt der Linse und wird nicht abgelenkt

· Brennpunktsstrahl verläuft durch den ersten Brennpunkt und verlässt Linse achsenparallel

\(m = {B \over G} = - {b \over g}\)

· achsenparalleler Strahl verlässt Linse so, als ginge er vom zweiten Brennpunkt F' aus

· zentraler Strahl verläuft durch Mittelpunkt der Linse und wird nicht abgelenkt

· Brennpunktsstrahl ist auf den ersten Brennpunkt F gerichtet und verlässt Linse achsenparallel

· Bild ist virtuell, aufrecht und vergrössert

· Ursache: zu kurzes Auge

· Korrektur: Sammellinsen (Plusgläser)

· Ursache: zu langes Auge

· Korrektur: Streulinsen (Minusgläser)

· Ursache: kein kugelförmiges Auge

· Korrektur: zylindrische Gläser

· Punkte werden in Striche abgebildet

· Gegenstände erscheinen verzogen

Kamera: Bildweite variabel / Brennweite konstant

Auge: Bildweite Konstant / Brennweite variabel

· Objektiv (Linse nahe am Gegenstand) erzeugt reelles, umgekehrtes und vergrössertes Bild im Brennpunkt des Okulars

· Okular (Linse nahe am Auge) wird als Lupe benutzt, die Lichtstrahlen verlassen das Okular parallel

· Die Brechzahl n einiger Substanzen ist von der Wellenlänge / Frequenz abhängig

· rotes (langwelliges) Licht wird weniger stark gebrochen als blaues (kurzwelliges Licht)

· Licht wird deshalb von einem Glasprisma spektral zerlegt

· Erzeugung von Röntgenstrahlen: Elektronen mit hoher kinetischer Energie werden durch Metall rasch abgebremst

· Die maximale Energie eines Röntgenquants ist höchstens so gross, wie die kinetische Energie eines Elektrons

· \(E_{max} = h · f_{max} < {1 \over 2} {{mv}_e}^2 = eU\)

· kleinste, mögliche Wellenlänge:    \(\lambda_{min} = {c \over f_{max}} = {h \space · \space c \over e \space · \space U}\)

· Strom (Heizleistung) bestimmt Anzahl freier Elektronen → mehr Strom → mehr Röntgenstrahlen

· Spannung (Hochspannung) bestimmt kinetische Energie der Elektronen

Jedes Anodenmaterial erzeugt eine charakteristische Röntgenstrahlung

· \(I(x) = I_0 · e^{-\mu x}\)

· Halbwertsdicke \(d_{1\over 2} = {ln \space 2 \over \mu}\)