Arbeitsblatt Wellen, Schall & Optik mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wellen, Schall & Optik zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht

Licht mit einer Wellenlänge von 589 nm im Vakuum tritt in Diamant (n = 2,42) ein. Bestimme seine Wellenlänge λ im Material.

n = 2,42λ₀ = 589 nm

λ = nm

2.Leicht

Die Schallintensität bei „Rockkonzert“ beträgt 8 × 10⁻² W/m². Bestimme den Schallpegel β in Dezibel.

I = 8 × 10⁻² W/m²I₀ = 10⁻¹² W/m²

β = dB

3.Mittel

Licht im Inneren eines durchsichtigen Blocks wird an der Grenzfläche zu Ethanol (n = 1,36) für jeden Einfallswinkel über 40° total reflektiert. Bestimme die Brechzahl n₁ des Blocks.

θ_c = 40°n₂ = 1,36

n₁ =

4.Mittel

Ein Gegenstand steht 8 cm vor einer dünnen sammelnden Linse mit einer Brennweite von 25 cm. Bestimme die Bildweite d_i. Verwende die Vorzeichenkonvention 1/f = 1/d_o + 1/d_i (f < 0 für eine Zerstreuungslinse, d_i < 0 für ein virtuelles Bild).

d_o = 8 cmf = 25 cm

d_i = cm

5.Schwer

Ein Beugungsgitter hat 200 Linien pro Millimeter. Licht der Wellenlänge 589 nm fällt senkrecht darauf. Welche höchste Ordnung m_max eines hellen Maximums ist sichtbar?

N = 200 mm⁻¹λ = 589 nm

m_max =

6.Schwer

Ein Gegenstand steht 15 cm vor einem konkaven Spiegel mit dem Krümmungsradius 60 cm. Bestimme den Abbildungsmaßstab m (negativ bei einem umgekehrten Bild).

d_o = 15 cmR = 60 cm

m =

Lösungsschlüssel

1. λ = 243,4 nm
2. β = 109 dB
3. n₁ = 2,116
4. d_i = −11,76 cm
5. m_max = 8
6. m = 2

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