Optik

Grundlagen

Grundlagen


Kartei Details

Karten 43
Sprache Deutsch
Kategorie Physik
Stufe Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert 27.06.2015 / 27.02.2024
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Wie gross ist die Lichtgeschwindigkeit?

300'000 km/s

Lichtenergieträger sind...

Gemäss Wellentheorie:
Elektromagnetische Wellen

Gemäss Teilchentheorie:
Lichtquanten = Photonen

Wie lautet die allgemeine Formel zur Berechnung der Lichtgeschwindigkeit?

Co = Lambda * f

Co = Lichtgeschwindigkeit
Lambda = Wellenlänge in nm
f = Frequenz

Nennen sie die Wellenlänge von Violett und Rot

Violett: 400 - 420 nm
Rot: 650 - 750 nm

Nennen Sie die Wellenlängen von Ultraviolett und Infrarot

Ultraviolett: 20 - 400 nm
Infrarot: 750 nm - 1 mm

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Frequenz?

f = Co / Lambda

f = Frequenz
Co = Lichtgeschwindigkeit
Lambda = Wellenlänge

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Wellenlänge?

Lambda = Co / f

Lambda = Wellenlänge
Co = Lichtgeschwindigkeit
f = Frequenz

Weisses Licht besteht aus...

Spektralfarben

Was ist der äussere Fotoeffekt und wo findet er Anwendung?

Photonen setzen Oberflächenelektronen nach aussen frei. Diese können zur Stromleitung genutzt werden.

(z.B. Infrarot Bildwandler, Fotovervielfacher für Weltraumbeobachtung)

Was ist der innere Fotoeffekt und wo findet er Anwendung?

Durch Beleuchtung durch Photonen eines PN-Überganges eines Halbleiters bilden sich innerhalb Ladungsträgerpaare; der Halbleiter wird niederohmiger.

Anwendung: Fotodiode, Fototransistor, Fotozelle

Was bedeutet Lumineszenz?

Lumineszenz steht für alle Leuchten, welche nicht durch Erhitzen erzeugt wurde.

(z.B. Glühwürmchen, Glimmlampen)

Was bedeutet Fluoreszenz?

Bestimmte Salze und Fluorite nehmen Energie von sichtbaren Licht oder ultraviolettem Licht auf und machen es wieder langwelliger (sprich: sichtbar leuchtend). Die Leuchtdauer beträgt nur Mikrosekunden.

Was bedeutet Phosphoreszenz?

Phospohre sind durch Licht, Wärme, Strom oder chemische Reaktionen anregbar und leuchten während Mikrosekunden bis Monaten.

Welche Primärfarben ergeben zusammen weiss?
Nennen Sie diese Farben

Um weisses Licht zu erhalten muss man drei Farben kombinieren

1. Rot, Grün, Blau
2. Cyan, Magenta, Gelb

Welche Komplementärfarben ergeben weiss?
Nennen Sie diese

1. Gelb und Blau
2. Grün und Magenta
3. Cyan und Rot

Additive Farbmischung entsteht durch...

mischen von Licht aus verschiedenen farbigen Lichtquellen

Subtraktive Farbmischung entsteht durch...

Absorbtion (filtern) von Teilen des Lichtspektrums

Was versteht man unter Lichtreflexion?

Wenn Einfalls- und Reflexionswinkel identisch sind

(z.B. Spiegeloberfläche, Lichwellenleiter, Spiegelreflexkamera)

Was versteht man unter Lichtbrechung?

Ablenkung des Lichtstrahls (z.B. Gläser, Linsen)

Was versteht man unter Lichtabsorbtion?

Die Lichtstrahlen werden vom Medium verschluckt

Was bezeichnet man in der Optik als Lot?

Eine Gerade welche senkrecht zu einer Ebene steht

Wie heisst das Brechungsgesetz?

Sinus Alpha / Sinus Beta = n2 / n1

Alpha = Einfallswinkel
Beta = Brechungswinkel
n = Brechzahl

Was ist eine Totalreflexion?

Eine Totalreflexion entsteht, wenn der Brechungswinkel exakt 90° zum Einfallswinkel ist.

Um was für eine Linsenform handelt es sich?

Bi-Konkav-Linse

Um was für eine Linsenform handelt es sich?

Bi-Konvex-Linse

Um was für eine Linsenform handelt es sich?

Konkav-Konvex-Linse

Um was für eine Linsenform handelt es sich?

Plan-Konkav-Linse

Um was für eine Linsenform handelt es sich?

Plan-Konvex-Linse

Welche Wirkung haben Konvexlinsen?

Sie bündeln die Lichtstrahlen

Welche Wirkung haben Konkavlinsen?

Sie zerstreuen die Lichtstrahlen

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Brennweite?

f = 1 / ((1 / b) + (1 / g))

f = Brennweite
b = Bildweite
g = Gegenstandsweite

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Bildweite?

b = 1 / ((1 / f) - (1 / g))

f = Brennweite
b = Bildweite
g = Gegenstandsweite

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Gegenstandsweite?

g = 1 / ((1 / f) - (1 / g))

f = Brennweite
b = Bildweite
g = Gegenstandsweite

Was ist die Dioptrie? Wie berechnet sich diese?

Die Dioptrie ist der Kehrwert der Brennweite und wird auch als Brechkraft bezeichnet

D = 1 / f

D = Brechkraft oder Dioptrie
f = Brennweite

Werden mehrere dünne Linsen in kleinen Abständen hintereinander positioniert, so kann man die Ersatzbrennweite oder Ersatzbrechkraft berechnen. Wie lautet die Formel?

Ersatzbrennweite: 1 / fER = (1 / f1) + (1 / f2) + (1 / f3) ...usw.

Ersatzbrechkraft: DER = D1 + D2 + D3

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Leuchtdichte?
In welcher Einheit wird die Leuchtdichte angegeben?

LV = IV / A

Die Leuchtdichte wird in cd / m2 angegeben

Wie lautet die Formel zur Berechnung des Lichtstroms?
In welcher Einheit wird der Lichtstrom angegeben?

Phi = 4 * Pi * IV

Phi = Lichstrom
Pi = Kreiszahl
IV = Lichtstärke

Der Lichtstrom wird in Lumen (lm) angegeben

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Lichtstärke?
In welcher Einheit wird die Lichstärke angegeben?

IV = LV * A

IV = Lichtstärke
LV = Leuchtdichte
A = Areal

Die Lichtstärke wird in Candela (cd) angegeben

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Beleuchtungsstärke?
In welcher Einheit wird die Lichstärke angegeben?

EV = Phi / A

EV = Beleuchtungsstärke
Phi = Lichtstrom
A = Areal

Die Beleuchtungsstärke wird in Lux (lx) angegeben

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Lichtausbeute?

Eta = Phi / P

Eta = Lichtausbeute
Phi = Lichtstrom
P = Leistung