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
L = 0,5 m

Auf einer Saite der Länge 0,5 m und der Masse 5 g laufen Transversalwellen mit 77,46 m/s. Bestimme die Spannkraft T in der Saite.

L = 0,5 mm = 5 gv = 77,46 m/s
T = N
2.Leicht
v = 2,01 × 10⁸ m/s

Licht breitet sich in einem durchsichtigen Material mit 2,01 × 10⁸ m/s aus. Bestimme seine Brechzahl n.

v = 2,01 × 10⁸ m/sc = 3,00 × 10⁸ m/s
n =
3.Mittel
θc = ?90°Flintglas, n1​ = 1,62Ethanol, n2​ = 1,36

Licht trifft in Flintglas (n = 1,62) auf eine ebene Grenzfläche zu Ethanol (n = 1,36). Bestimme den Grenzwinkel θc, ab dem es total reflektiert wird.

n1 = 1,62n2 = 1,36
θc = °
4.Mittel
FFdo​ = 20 cmf = 10 cm

Ein Gegenstand steht 20 cm vor einer dünnen sammelnden Linse mit einer Brennweite von 10 cm. Bestimme die Bildweite di. Verwende die Vorzeichenkonvention 1/f = 1/do + 1/di (f < 0 für eine Zerstreuungslinse, di < 0 für ein virtuelles Bild).

do = 20 cmf = 10 cm
di = cm
5.Schwer
θa​ = ?n1​ = 1,52n2​ = 1,44n0​ = 1,00

Eine Glasfaser hat einen Kern mit n₁ = 1,52 und einen Mantel mit n₂ = 1,44. Bestimme den größten Winkel θa zur Faserachse, unter dem Licht aus der Luft in das Faserende eintreten und noch durch Totalreflexion geführt werden kann.

n1 = 1,52n2 = 1,44n0 = 1,00
θa = °
6.Schwer
λ = 550 nmθ1​ = ?

Licht der Wellenlänge 550 nm fällt senkrecht auf ein Gitter mit 1200 Linien pro Millimeter. Bestimme den Winkel θ1 des Maximums der Ordnung 1.

N = 1200 mm⁻¹λ = 550 nmm = 1
θ1 = °

Lösungsschlüssel

  1. 1. T = 60 N
  2. 2. n = 1,493
  3. 3. θc = 57,09 °
  4. 4. di = 20 cm
  5. 5. θa = 29,12 °
  6. 6. θ1 = 41,3 °

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