Mündlichblätter Optiker 2015 (9. Blatt)

• wenn das Elektron nah beim Kern spring
• wenn das Elektron über mehrere Energieniveaus springt

kugelförmig

• die abgestrahlte elektromagnetische Welle hat viel Energie
• sie hat eine hohe Frequenz= kurze Vakuumwellenlänge

• die abgestrahlte elektromagnetische Welle hat wenig Energi
• sie hat eine niedrige Frequenz= lange Vakuumwellenlänge

• Selbstleuchter
  • senden eigenes Licht aus
• Nichtselbstleuchter
  • erzeugen selbst kein Licht
  • werden gesehen weil sie das Licht reflektieren

• Temperaturstrahler
  • wandeln die Energie zuerst in Wärme um und dann die Wärme in Licht
  • glüht durch die Wärme
• Kaltlichtstrahler
  • wandeln die zugeführte Energie direkt in Licht um
  • haben sehr wenig Wärmeverlust

• natürliche Lichtquellen
  • leuchten von sich aus ohne dass sich der Mensch daran beteiligt
• künstliche Lichtquellen
  • werden vom Mensch hergestellt und/ oder zum Leuchten gebracht

• natürliche Temperaturstrahler
• Slebstleuchter

• alle sind künstliche Temperaturstrahler
  • Glühbirne und Halogenlampe, werden so lange erhitzt bis sie Licht aussenden
  • bei den andern wird die Energie gespeichert und dann aktiviert bei Bedarf

• natürliche Kaltlichtstrahler
  • Leuchtkäfer, Tiefseefische und Leuchtbakterien= wandeln Bioenergie in Licht um
  • die anderen leuchten durch eine Gasentladung

• künstliche Kaltlichtstrahler
  • zugeführte Energie wird direkt in Licht umgewandelt

• Welle- Korpuskel- Dualismus

• Doppelcharakter des Lichts
  • Licht hat einen Wellen- und einen Teilchencharakter
    • Photon= aus einer elektromagnetischen Welle und einem Korpuskel

• Licht sei eine Wellenbewegung, die sich von einer Lichtquelle aus räumlich ausbreiten kann
• dehnt sich dreidimensional in alle Richtungen aus
• durch holländischen Physiker Christian Huygens vertreten
• lassen sich Lichtbrechung, Interferenz, Beugung; Polarisation und Reflexion erklären

• gefunden durch Isaac Newton
• Emissionstheori/ Lichtteilchentheorie
• nahm an, dass Licht aus kleinsten Materieteilchen (= Korpuskeln) besteht
  • werden von der Lichquelle in grosser Anzahl und¨mit hoher Geschwindigkeit ausgeschleudert
• damit lassen sich die Lichtausbreitung, die Absorption, die reflexion und die Lichtemission erklären

• ist eine Ergänzung der Wellentheorie
• Maxwell fand heraus, dass Lich, Elektrizität und Magnetismus eng miteinander verknüpft sind
• damit lassen sich Dispersion und Spektralfarben erklären

• ist die heute gültige Lichttheorie
• demzufolge hat Licht einen Wellen- und einen Teilchencharakter
  • Licht besteht aus einer elektromagnetischen Welle und einem dauz passenden Korpuskel (Energieteilchen) 

• Lichtemission
• Lichtausbreitung
• Reflexion
• Comptoneffekt
  • kurzwellige Strahlung wird in langwellige umgewandelt
  • Photon prallt auf ein Elektron und gibt ihm einen Teil seiner Energie ab= Elektron macht einen Quantensprung
• Absorption
• Fotoeffekt
  • Lichtteilchen dringen in Atomhülle von Metall ein= Atome werden durch den Aufprall vom Metall gelöst

• Lichtbrechung
• Reflexion
• Interferenz
• Beugung
• Polarisation

• Wellencharakter
  • geradelinige Lichtausbreitung
  • Lichtbrechung
  • Interferenz
  • Beugung
  • Polarisation
  • Reflexion
  • Dispersion
  • Spektralfarben
• Teilchencharakter
  • Lichtemission
  • Absorption
  • Reflexion
  • Fotoeffekt
  • Comptoneffekt

• einer elektrischenTeilwelle
• und einer magnetischen Teilwelle
• ergibt die elektromagnetische Welle

diese schwingen senkrecht zueinander= erreichen gleichzeitig ihre Höchst- bzw. Tiefstwerte

• Wellen die senkrecht zu ihrer Ausbreitungsrichtung schwingen
• wie z.B. die Telwellen der elektromagnetischen Welle

• 300 000 000m/s  bzw. 300 000km/s

• wird zw. 2 Punkten mit der gleichen Stärke/ Höhe bei gleichem Vorzeichen gemessen
• Vakuumwellenlänge des Lichts zw. 380nm und 780nm
  • wird im optisch dichteren Medium verkleinert
• Symbol= Lambda

• gibt an wie viele Schwingungen eine Welle pro Sekunde macht

• bestimmt die Farbe und Energie einer Lichtwelle
  • hohe Frequenz= Photonen mit grosser Quantenenergie
  • die Grösse des Energiequants ist proportional zur Frequenz
• Licht ist immer farblos= Quantenenergie erzeugt eine Farbempfindung
  • viel Energie= Violett
  • wenig Energie= Rot

• gibt an wie lange eine komplete Sinusschwingung dauert
• ist von der Frequenz abhängig
  • je grösser die Frequenz, desto kürzer die Periode

• enstpricht der Schwingungshöhe einer Welle
  • wird in eine positive und eine negative unterteilt

• sie bestimmt die Helligkeit einer Welle
  • Helligkeit ändert sich im Quardrat zur Amplitude
  • d.h. wird die Amplitude verdoppelt, so wird das Licht 4x heller
• Amplitude 0= gar kein Licht

• er wird abgebremst
• trifft er schräg auf das Medium so wird er zur Achse hin gebrochen
• die Lichtgeschwindigkeit und die Wellenlänge werden vermindert
• die Fequenz bleibt aber gleich

• Licht kann beschleunigen
• ist der Lichtaustritt schief, so wird der Lichtstrahl vom Lot weggebrochen
• die Lichtgeschwindigkeit und die Wellenlänge werden grösser
• die Frequenz bleibt gleich

• Lichtgeschwindigkiet und Wellenlänge werden verändert
• der Strahl wird aber nicht gebrochen

• IR wird im Wasser stark absorbiert= führt zu einer Erwärmung des Gewebes
• im Auge durch HH und BH (bzw. durch Tränenfilm und Kammerwasser)
• Folge= Star

• langwelliges UV (UV- A)
  • hauptsächlich durch AL, kann bis auf NH kommen
  • Katarakt
• mittleres UV (UV- B)
  • hauptsächlich durch HH und AL
  • BH- und HH- Entzündungen bei zu starker Belastung (Schneeblindheit)
• kurzwelliges UV (UV- C)
  • wird von Atmosphäre verschluckt

• Überlagerung von Wellen/ Lichtwellen
• kommt aufgrund des Wellencharakters zustande

1. Die Amplitudengrösse der aufeinandertreffenden Wellen bestimmt die Höhe der resultierenden Welle
2. Die Phasenbeziehung der aufeinandertreffenden Wellen bestimmt ebenfalls die Höhe der resultierenden Welle
3. ist die Ausbreitungsrichtung der interfenierednen Wellen nicht aufeinander abgestimmt, so dauert die Interferenz nur ganz kurz

• Interferenz der Verstärkung
• sie entsteht wenn die beiden Lichtwellen in der gleichen Phase bzw. ohne Gangunterschied zueinander verlaufen

• da gibt es 2 Arten
  • Interferenz der Abschwächung
  • Interferenz der Auslöschung= die resultierende Wellenlänge hat eine Amplitude von 0 
• damit dies geschieht müssen die beiden Wellen um eine halbe Wellenlänge phasenverschoben d.h. mit einem Gangunterschied von einer halben Wellenlänge zueinander verlaufen
  • für sichtbare Interfernz müssen Wellenzüge koharent sein