Physik 1: Mechanik: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 16 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

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1Formeln und Methoden

Kinematik

Geschwindigkeit
v = v0 + a·t
Weg
s = v0·t + ½·a·t²
Ohne Zeit
v² = v0² + 2·a·s
Einheiten
1 m/s = 3,6 km/h

Methode

  1. Schreibe auf, was du kennst: v₀, v, a, t und s, mit Einheiten.
  2. Wähle die Gleichung, die deine drei bekannten Größen und die Unbekannte enthält.
  3. Lege eine positive Richtung fest und gib entgegengesetzten Größen ein Minuszeichen.
  4. Löse und prüfe, ob das Ergebnis physikalisch sinnvoll ist.

Newtonsche Gesetze

Zweites Newtonsches Gesetz
ΣF = m·a
Gewichtskraft
W = m·g
Gleitreibung
Ff = μ·N
Auf der schiefen Ebene
hangabwärts: m·g·sin θ, senkrecht: m·g·cos θ

Methode

  1. Zeichne ein Freikörperbild mit allen Kräften, die auf den Körper wirken.
  2. Wähle eine positive Richtung entlang der Bewegung.
  3. Zerlege die Kräfte in Komponenten entlang und senkrecht zur Bewegung (auf der schiefen Ebene: m·g·sin θ hangabwärts, m·g·cos θ in die Ebene hinein).
  4. Wende ΣF = m·a entlang der Bewegung an; die Reibung ist μ·N entgegen der Bewegung.

Schiefer Wurf

Komponenten
vx = v0cos θ, vy = v0sin θ
Position
x = vxt, y = h + vyt − ½gt²
Maximale Höhe
H = h + vy²/(2g)
Wurfweite (ebener Boden)
R = v0²·sin 2θ/g

Methode

  1. Zerlege die Abwurfgeschwindigkeit in Komponenten: vx = v₀·cos θ und vy = v₀·sin θ.
  2. Die horizontale Bewegung hat konstante Geschwindigkeit; die vertikale Bewegung hat die Beschleunigung −g.
  3. Bestimme die Flugzeit aus der vertikalen Bewegung.
  4. Setze diese Zeit in die horizontale Bewegung ein, um die Wurfweite zu bestimmen.

Kreisbewegung

Zentripetalbeschleunigung
a = v²/r = ω²·r
Zentripetalkraft
F = m·v²/r
Winkelgeschwindigkeit
ω = v/r = 2π/T
Ebene Kurve, Reibung
vmax = √(μ·g·r)

Arbeit und Energie

Kinetische Energie
Ek = ½mv²
Potenzielle Energie
Ep = mgh
Energiebilanz
Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
Reibungsarbeit
W = μ·N·d
Leistung
P = W/t

Impuls & Stöße

Impuls
p = m·v
Erhaltung
Σm·v (before) = Σm·v (after)
Vollständig unelastisch
v′ = (m1v1 + m2v2)/(m1 + m2)
Kraftstoß
J = F·Δt = m·Δv

Methode

  1. Wähle eine positive Richtung und gib jeder Geschwindigkeit ihr Vorzeichen.
  2. Schreibe den Gesamtimpuls vorher auf: Σm·v.
  3. Beim vollständig unelastischen Stoß bewegen sich die Körper danach gemeinsam; beim elastischen Stoß bleibt auch die kinetische Energie erhalten.
  4. Setze den Impuls vorher gleich dem Impuls nachher und löse.

Federn & Pendel

Federpendel
T = 2π·√(m/k)
Fadenpendel
T = 2π·√(L/g)
Kreisfrequenz
ω = √(k/m) = 2π/T
Maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung
vmax = A·ω, amax = A·ω²
Energie
E = ½·k·A²

Wellen, Schall & Optik

Wellengeschwindigkeit
v = fλ, T = 1/f
Saite
v = √(T/μ), μ = m/L
Schallpegel
β = 10·log10(I/I0), I0 = 10⁻¹² W/m²
Punktquelle
I = P/(4πr²)
Stehende Wellen
Saite oder offene Pfeife fn = n·v/(2L); geschlossene Pfeife fn = n·v/(4L), n ungerade
Doppler-Effekt
f′ = f·(v ± vo)/(v ∓ vs)
Brechzahl
n = c/v, λ = λ0/n
Snelliussches Brechungsgesetz
n1sin θ1 = n2sin θ2
Grenzwinkel
sin θc = n2/n1
Glasfaser
NA = sin θa = √(n1² − n2²)
Linsen und Spiegel
1/f = 1/do + 1/di, m = −di/do, mirror f = R/2
Doppelspalt
d·sin θ = mλ, ym = mλL/d
Gitter
d = 1/N, d·sin θ = mλ, mmax ≤ d/λ
Einzelspalt
a·sin θ = mλ (dark), w = 2λL/a

Methode

  1. Erkenne die Art der Aufgabe: Wellengeschwindigkeit, Schallpegel, stehende Welle, Doppler, Brechung, Linse oder Spiegel oder Interferenz.
  2. Schreibe zuerst die Beziehung hin: v = fλ, β = 10·log(I/I₀), fₙ = n·v/(2L) oder n·v/(4L), f′ = f(v ± vo)/(v ∓ vs), n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂, 1/f = 1/d₀ + 1/dᵢ, d·sin θ = mλ.
  3. Rechne die Einheiten um: nm, mm und cm in m, und prüfe, ob Winkel von der Normalen aus gemessen werden.
  4. Prüfe Vorzeichen und Plausibilität: Ein virtuelles Bild hat dᵢ < 0, eine sich nähernde Quelle klingt höher, eine geschlossene Pfeife hat nur ungerade Harmonische.

2Übungsaufgaben

1.KinematikMittel
a = 3,75 m/s²s = 1500 m

Ein Flugzeug startet aus der Ruhe und beschleunigt gleichmäßig mit 3,75 m/s² entlang einer Startbahn. Bestimme seine Geschwindigkeit v nach 1500 m.

v₀ = 0a = 3,75 m/s²s = 1500 m
v = m/s
2.KinematikSchwer
a = 32 m/s²

Eine Modellrakete wird aus der Ruhe senkrecht nach oben gestartet. Ihr Triebwerk gibt ihr 1 s lang eine konstante Aufwärtsbeschleunigung von 32 m/s², danach schaltet das Triebwerk ab und die Rakete bewegt sich frei. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Höhe hmax, die die Rakete erreicht.

a = 32 m/s²t1 = 1 sg = 9,81 m/s²
hmax = m
3.Newtonsche GesetzeMittel
Kistev₀ = 5,5 m/sμ = ?

Eine Kiste gleitet mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 5,5 m/s über einen ebenen Boden und kommt nach 31 m zur Ruhe. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den Gleitreibungskoeffizienten μ.

v₀ = 5,5 m/sd = 31 mg = 9,81 m/s²
μ =
4.Newtonsche GesetzeSchwer
m1​ = 3 kg1 kgμ = 0,25

Ein Block mit 3 kg auf einem waagerechten Tisch ist über eine leichte Schnur, die über eine reibungsfreie Rolle läuft, mit einer hängenden Masse von 1 kg verbunden. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Tisch ist 0,25. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur.

m1 = 3 kgm2 = 1 kgμ = 0,25g = 9,81 m/s²
T = N
5.Schiefer WurfMittel
79 my = ?v0​ = 38 m/s65°

Ein Ball wird von ebenem Boden mit 38 m/s unter 65° zur Horizontalen auf eine 79 m entfernte Wand zu geschossen. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². In welcher Höhe y passiert der Ball die Wand?

v₀ = 38 m/sθ = 65°x = 79 mg = 9,81 m/s²
y = m
6.Schiefer WurfSchwer
13 mv0​ = 34 m/s45°x = ?

Ein Ball wird vom Boden aus mit 34 m/s unter 45° zur Horizontalen geworfen. Er landet auf dem Weg nach unten auf dem Flachdach eines 13 m hohen Gebäudes. Vernachlässige den Luftwiderstand und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den waagerechten Abstand x vom Abwurfpunkt bis zum Landepunkt.

v₀ = 34 m/sθ = 45°hroof = 13 mg = 9,81 m/s²
x = m
7.KreisbewegungMittel
r = 100 mvmax​ = ?

Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 100 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.

r = 100 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
8.KreisbewegungSchwer
r = 1,4 mv = 3 m/s

Ein Ball mit 2 kg an einer 1,4 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Am tiefsten Punkt bewegt er sich mit 3 m/s. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Seilkraft T in der Schnur am tiefsten Punkt.

m = 2 kgr = 1,4 mv = 3 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
9.Arbeit und EnergieMittel
54 km/h6°800 kg

Ein Auto mit 800 kg fährt mit konstant 54 km/h eine Steigung von 6° hinauf. Luft- und Rollwiderstand betragen zusammen 550 N. Bestimme die Leistung P, die die Räder abgeben müssen, in kW.

m = 800 kgθ = 6°Fr = 550 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
10.Arbeit und EnergieSchwer
k = 800 N/m15°μ = 0,10,5 kg

Eine Feder mit der Federkonstante 800 N/m am Fuß einer Schräge mit 15° Neigung wird durch einen Block mit 0,5 kg um 10 cm zusammengedrückt und losgelassen. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Schräge beträgt 0,1. Wie weit d bewegt sich der Block vom Auslösepunkt die Schräge hinauf, bevor er stehen bleibt? (Vernachlässige die kurze Strecke, auf der die Feder schiebt, d. h. nimm Reibung und Schwerkraft über die ganze Strecke d an.)

m = 0,5 kgk = 800 N/mx = 10 cmθ = 15°μ = 0,1g = 9,81 m/s²
d = m
11.Impuls & StößeMittel
2,5 kg4 m/s3 kg

Ein Gleiter mit 2,5 kg und 4 m/s stößt auf einer reibungsfreien Bahn vollkommen elastisch und zentral mit einem ruhenden Gleiter mit 3 kg zusammen. Bestimme die Geschwindigkeit v′2 des zweiten Gleiters nach dem Stoß.

m1 = 2,5 kgm2 = 3 kgv1 = 4 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
12.Impuls & StößeSchwer
2000 kg25 m/s800 kg11 m/sv′ = ?

An einer Kreuzung stößt ein Auto mit 2000 kg, das mit 25 m/s nach Osten fährt, mit einem Auto mit 800 kg zusammen, das mit 11 m/s nach Norden fährt. Die Autos verhaken sich. Bestimme die Geschwindigkeit v′ des Wracks direkt nach dem Zusammenstoß.

m1 = 2000 kgv1 = 25 m/s (E)m2 = 800 kgv2 = 11 m/s (N)
v′ = m/s
13.Federn & PendelMittel
t (s)x (cm)1,35 s

Eine Masse von 2 kg an einer Feder mit k = 90 N/m wird 9 cm in positive Richtung ausgelenkt und bei t = 0 aus der Ruhe losgelassen. Bestimme ihre Geschwindigkeit v bei t = 1,35 s (mit Vorzeichen).

m = 2 kgk = 90 N/mA = 9 cmt = 1,35 s
v = m/s
14.Federn & PendelSchwer
0,5 kgk = 2000 N/m300 m/s

Ein Geschoss mit 8 g und 300 m/s trifft einen Klotz mit 0,5 kg, der auf einer reibungsfreien Fläche liegt, und bleibt darin stecken. Der Klotz ist an einer waagerechten Feder mit k = 2000 N/m befestigt. Bestimme die Amplitude A der entstehenden Schwingung in cm.

m = 8 gv = 300 m/sM = 0,5 kgk = 2000 N/m
A = cm
15.Wellen, Schall & OptikMittel
θc = ?90°Diamant, n1​ = 2,42Ethanol, n2​ = 1,36

Licht trifft in Diamant (n = 2,42) auf eine ebene Grenzfläche zu Ethanol (n = 1,36). Bestimme den Grenzwinkel θc, ab dem es total reflektiert wird.

n1 = 2,42n2 = 1,36
θc = °
16.Wellen, Schall & OptikSchwer
λ = ?18,9°

Ein Gitter mit 400 Linien pro Millimeter zeigt das Maximum der Ordnung 2 einer Spektrallinie unter 18,9° zur Geradeausrichtung. Bestimme die Wellenlänge λ der Linie.

N = 400 mm⁻¹θ2 = 18,9°m = 2
λ = nm

3Lösungen

1.Kinematik

Antwort: v = 106,1 m/s

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

Geschwindigkeit nach der Strecke

v = √(2·a·s) = √(2·3,75·1500) = 106,1 m/s

Antwort

v = 106,1 m/s
(381,8 km/h)
2.Kinematik

Antwort: hmax = 68,19 m

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

Antriebsphase

v₁ = 32·1 = 32 m/s
h₁ = ½·32·1² = 16 m

Freier Flug nach oben

Am höchsten Punkt ist die Geschwindigkeit null.

Δh = v₁²/(2g) = 32²/(2·9,81) = 52,19 m
hmax = 16 + 52,19 = 68,19 m

Antwort

hmax = 68,19 m
3.Newtonsche Gesetze

Antwort: μ = 0,04974

Newton’s second law: the net force on a body equals its mass times its acceleration, ΣF = m·a. Draw a free-body diagram, choose a positive direction along the motion, and add every force in that direction: applied forces, friction μ·N against the motion, and the components of gravity.

Verzögerung

a = v₀²/(2d) = 5,5²/(2·31) = 0,4879 m/s²

Reibungskoeffizient

μ·m·g = m·a → μ = a/g = 0,4879/9,81 = 0,04974

Antwort

μ = 0,04974
4.Newtonsche Gesetze

Antwort: T = 9,197 N

Zweites Newtonsches Gesetz: Die resultierende Kraft auf einen Körper ist gleich seiner Masse mal seiner Beschleunigung, ΣF = m·a. Zeichne ein Freikörperbild, wähle eine positive Richtung entlang der Bewegung und addiere alle Kräfte in dieser Richtung: angreifende Kräfte, die Reibung μ·N entgegen der Bewegung und die Komponenten der Gewichtskraft.

Beschleunigung des Systems

a = (m2·g − μ·m1·g)/(m1 + m2) = (9,81 − 7,357)/4 = 0,6131 m/s²

Seilkraft aus dem Block auf dem Tisch

T − μ·m1·g = m1·a
T = 3·0,6131 + 7,357 = 9,197 N

Antwort

T = 9,197 N
5.Schiefer Wurf

Antwort: y = 50,72 m

Projectile motion: with no air resistance, x = vxt and y = h + vyt − ½gt². The two directions are independent except that they share the same time.

Zeit bis zur Wand

vx = 38·cos 65° = 16,06 m/s
t = x/vx = 79/16,06 = 4,919 s

Höhe zu diesem Zeitpunkt

y = 34,44·4,919 − ½·9,81·4,919² = 50,72 m

Antwort

y = 50,72 m

An der Wand ist der Ball bereits auf dem Weg nach unten.

6.Schiefer Wurf

Antwort: x = 103 m

Projectile motion: with no air resistance, x = vxt and y = h + vyt − ½gt². The two directions are independent except that they share the same time.

Abwurfgeschwindigkeit zerlegen

vx = 24,04 m/s, vy = 24,04 m/s

Zeit bis zur Landung auf dem Dach

Größere Lösung: Der Ball sinkt.

13 = 24,04·t − 4,905·t²
t = (24,04 + √(24,04² − 2·9,81·13))/9,81 = 4,283 s

Horizontale Entfernung

x = vx·t = 24,04·4,283 = 103 m

Antwort

x = 103 m
7.Kreisbewegung

Antwort: vmax = 26,2 m/s

Gleichförmige Kreisbewegung: Ein Körper, der sich mit der Geschwindigkeit v auf einem Kreis mit Radius r bewegt, wird mit a = v²/r zum Mittelpunkt hin beschleunigt; er braucht also eine nach innen gerichtete resultierende Kraft F = m·v²/r. Diese Kraft liefert etwas Reales: Reibung, Seilkraft, Gewichtskraft oder eine Normalkraft.

Die Reibung liefert die Zentripetalkraft

m·v²/r = μ·m·g
v = √(μ·g·r) = √(0,7·9,81·100) = 26,2 m/s

Antwort

vmax = 26,2 m/s (94,34 km/h)
8.Kreisbewegung

Antwort: T = 32,48 N

Gleichförmige Kreisbewegung: Ein Körper, der sich mit der Geschwindigkeit v auf einem Kreis mit Radius r bewegt, wird mit a = v²/r zum Mittelpunkt hin beschleunigt; er braucht also eine nach innen gerichtete resultierende Kraft F = m·v²/r. Diese Kraft liefert etwas Reales: Reibung, Seilkraft, Gewichtskraft oder eine Normalkraft.

Kräfte am tiefsten Punkt

Zum Mittelpunkt hin (nach oben) ist positiv.

T − m·g = m·v²/r
T = 2·9,81 + 2·3²/1,4 = 19,62 + 12,86 = 32,48 N

Antwort

T = 32,48 N
9.Arbeit und Energie

Antwort: P = 20,56 kW

Arbeitssatz: Die Änderung der kinetischen Energie ist gleich der Arbeit aller Kräfte. Schreibt man Schwerkraft und Federn als potenzielle Energie (mgh und ½kx²), wird daraus eine Bilanz: Anfangsenergie = Endenergie + Reibungsverluste (μN·d). Leistung ist Kraft mal Geschwindigkeit: P = F·v.

Antriebskraft

m·g = 800·9,81 = 7848 N
mg·sin θ = 7848·sin 6° = 820,3 N
F = 820,3 + 550 = 1370 N

Leistung

v = 54/3,6 = 15 m/s
P = F·v = 1370·15 = 20555 W = 20,56 kW

Antwort

P = 20,56 kW
10.Arbeit und Energie

Antwort: d = 2,295 m

Arbeitssatz: Die Änderung der kinetischen Energie ist gleich der Arbeit aller Kräfte. Schreibt man Schwerkraft und Federn als potenzielle Energie (mgh und ½kx²), wird daraus eine Bilanz: Anfangsenergie = Endenergie + Reibungsverluste (μN·d).

Federenergie

x = 10 cm = 0,1 m
½kx² = ½·800·0,1² = 4 J

Energiebilanz entlang der Schräge

m·g = 0,5·9,81 = 4,905 N
½kx² = mg·d·(sin θ + μ·cos θ)
d = 4/(4,905·(0,2588 + 0,1·0,9659)) = 2,295 m

Antwort

d = 2,295 m
11.Impuls & Stöße

Antwort: v′2 = 3,636 m/s

Impulserhaltung: Wirkt während eines Stoßes keine äußere Kraft, ist der Gesamtimpuls Σm·v vorher gleich dem Gesamtimpuls nachher. Geschwindigkeiten haben eine Richtung: Wähle eine positive Richtung und gib Geschwindigkeiten in Gegenrichtung ein Minuszeichen. Beim elastischen Stoß bleibt auch die kinetische Energie erhalten; beim vollständig unelastischen Stoß bleiben die Körper aneinander haften.

Elastischer Stoß mit ruhendem Stoßpartner

Löst man Impuls- und Energieerhaltung gemeinsam, ergeben sich diese beiden Ergebnisse.

v′1 = (2,5 − 3)/(2,5 + 3)·4 = −0,3636 m/s
v′2 = 2·2,5/(2,5 + 3)·4 = 3,636 m/s

Antwort

v′2 = 3,636 m/s
12.Impuls & Stöße

Antwort: v′ = 18,13 m/s

Conservation of momentum: when no external force acts during a collision, the total momentum Σm·v before equals the total after. Velocities have a direction, so pick a positive direction and give velocities the other way a minus sign. In an elastic collision kinetic energy is conserved too; in a perfectly inelastic one the bodies stick together.

Impulskomponenten

px = 2000·25 = 50000 kg·m/s
py = 800·11 = 8800 kg·m/s

Geschwindigkeit des Wracks

v′ = √(px² + py²)/(m1 + m2) = 50768/2800 = 18,13 m/s

Antwort

v′ = 18,13 m/s
13.Federn & Pendel

Antwort: v = −0,2176 m/s

Simple harmonic motion: a mass m on a spring of stiffness k oscillates with angular frequency ω = √(k/m) and period T = 2π/ω = 2π·√(m/k). A simple pendulum of length L has T = 2π·√(L/g). With amplitude A, the largest speed is A·ω, the largest acceleration A·ω² and the energy ½·k·A².

Kreisfrequenz

ω = √(90/2) = 6,708 rad/s
ω·t = 6,708·1,35 = 9,056 rad

Geschwindigkeit

v = −A·ω·sin(ω·t) = −0,09·6,708·sin(9,056) = −0,2176 m/s

Antwort

v = −0,2176 m/s
14.Federn & Pendel

Antwort: A = 7,529 cm

Simple harmonic motion: a mass m on a spring of stiffness k oscillates with angular frequency ω = √(k/m) and period T = 2π/ω = 2π·√(m/k). A simple pendulum of length L has T = 2π·√(L/g). With amplitude A, the largest speed is A·ω, the largest acceleration A·ω² and the energy ½·k·A².

Geschwindigkeit nach dem Aufprall

V = m·v/(m + M) = 0,008·300/0,508 = 4,724 m/s

Kreisfrequenz

ω = √(k/(m + M)) = √(2000/0,508) = 62,75 rad/s

Amplitude

A = V/ω = 4,724/62,75 = 0,07529 m = 7,529 cm

Antwort

A = 7,529 cm
15.Wellen, Schall & Optik

Antwort: θc = 34,19 °

Geometrische Optik: An einer Grenzfläche gilt n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂ (Snelliussches Brechungsgesetz), wobei die Winkel von der Normalen aus gemessen werden und n = c/v. Beim Übergang in ein langsameres Medium wird der Strahl zur Normalen hin gebrochen. Aus einem dichteren Medium (n₁ > n₂) wird jenseits des Grenzwinkels θc = arcsin(n₂/n₁) alles Licht reflektiert: Totalreflexion. Dünne Linsen und Kugelspiegel gehorchen 1/f = 1/do + 1/di mit dem Abbildungsmaßstab m = −di/do. Vorzeichenkonvention: f > 0 für eine Sammellinse und einen Hohlspiegel (f = R/2), f < 0 für eine Zerstreuungslinse und einen Wölbspiegel; di > 0 für ein reelles Bild, di < 0 für ein virtuelles, und m < 0 für ein umgekehrtes Bild.

Brechung bei 90°

sin θc = n₂/n₁ = 1,36/2,42 = 0,562

Grenzwinkel

θc = arcsin(0,562) = 34,19°

Antwort

θc = 34,19°
16.Wellen, Schall & Optik

Antwort: λ = 404,9 nm

Interferenz und Beugung: Licht aus zwei Spalten im Abstand d erreicht einen Punkt auf dem Schirm mit dem Gangunterschied d·sin θ. Helle Streifen erscheinen dort, wo d·sin θ = mλ (m = 0, ±1, ±2, …). Bei einem Schirm im Abstand L ≫ d liegt der m-te helle Streifen bei y = mλL/d, und der Streifenabstand ist Δy = λL/d. Ein Gitter mit N Linien pro Millimeter hat d = 1/N und scharfe Maxima bei d·sin θ = mλ; da sin θ ≤ 1, ist die höchste Ordnung die größte ganze Zahl m ≤ d/λ. Ein Einzelspalt der Breite a hat dunkle Streifen bei a·sin θ = mλ, m = ±1, ±2, …

Wellenlänge

λ = d·sin θ/m = 2,5 × 10⁻⁶·sin 18,9°/2 = 404,9 nm

Antwort

λ = 404,9 nm

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