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
60°θ₂ = ?Luft, n1​ = 1,00Flintglas, n2​ = 1,62

Ein Lichtstrahl in Luft (n = 1,00) trifft unter 60° zur Normalen auf eine ebene Grenzfläche zu Flintglas (n = 1,62). Bestimme den Brechungswinkel θ2, von der Normalen aus gemessen.

n1 = 1,00n2 = 1,62θ1 = 60°
θ2 = °
2.Leicht
55°θ₂ = ?Luft, n1​ = 1,00Ethanol, n2​ = 1,36

Ein Lichtstrahl in Luft (n = 1,00) trifft unter 55° zur Normalen auf eine ebene Grenzfläche zu Ethanol (n = 1,36). Bestimme den Brechungswinkel θ2, von der Normalen aus gemessen.

n1 = 1,00n2 = 1,36θ1 = 55°
θ2 = °
3.Mittel
θc = ?90°Acrylglas, n1​ = 1,49Wasser, n2​ = 1,33

Licht trifft in Acrylglas (n = 1,49) auf eine ebene Grenzfläche zu Wasser (n = 1,33). Bestimme den Grenzwinkel θc, ab dem es total reflektiert wird.

n1 = 1,49n2 = 1,33
θc = °
4.Mittel
S30 m/sOf = 440 Hz

Eine Quelle mit 440 Hz bewegt sich mit 30 m/s auf einen ruhenden Beobachter zu. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 343 m/s. Bestimme die Frequenz f′, die der Beobachter hört.

f = 440 Hzv = 343 m/svs = 30 m/s
f′ = Hz
5.Schwer
θa​ = ?n1​ = 1,5n2​ = 1,45n0​ = 1,00

Eine Glasfaser hat einen Kern mit n₁ = 1,5 und einen Mantel mit n₂ = 1,45. 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 = 1,5n2 = 1,45n0 = 1,00
θa = °
6.Schwer
λ = ?5,7°

Ein Gitter mit 100 Linien pro Millimeter zeigt das Maximum der Ordnung 2 einer Spektrallinie unter 5,7° zur Geradeausrichtung. Bestimme die Wellenlänge λ der Linie.

N = 100 mm⁻¹θ2 = 5,7°m = 2
λ = nm

Lösungsschlüssel

  1. 1. θ2 = 32,32 °
  2. 2. θ2 = 37,04 °
  3. 3. θc = 63,2 °
  4. 4. f′ = 482,2 Hz
  5. 5. θa = 22,59 °
  6. 6. λ = 496,6 nm

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