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
Pβ = 110 dB

Der Schallpegel an einem Punkt beträgt 110 dB. Bestimme die Schallintensität I.

β = 110 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
2.Leicht
60°θ₂ = ?Acrylglas, n1​ = 1,49Kronglas, n2​ = 1,50

Ein Lichtstrahl in Acrylglas (n = 1,49) trifft unter 60° zur Normalen auf eine ebene Grenzfläche zu Kronglas (n = 1,50). Bestimme den Brechungswinkel θ2, von der Normalen aus gemessen.

n1 = 1,49n2 = 1,50θ1 = 60°
θ2 = °
3.Mittel
θc = ?90°Flintglas, n1​ = 1,62Luft, n2​ = 1,00

Licht trifft in Flintglas (n = 1,62) auf eine ebene Grenzfläche zu Luft (n = 1,00). Bestimme den Grenzwinkel θc, ab dem es total reflektiert wird.

n1 = 1,62n2 = 1,00
θc = °
4.Mittel
80 dB?10 m100 m

Eine kleine Quelle sendet Schall gleichmäßig in alle Richtungen. Der Pegel beträgt 80 dB in 10 m Entfernung. Bestimme den Pegel β2 in 100 m Entfernung, wobei Absorption und Reflexionen vernachlässigt werden.

β1 = 80 dBr1 = 10 mr2 = 100 m
β2 = dB
5.Schwer
f1​ = 12 cmf2​ = −15 cm18 cm10 cm

Zwei dünne Linsen haben dieselbe Achse und 10 cm Abstand: Linse 1 mit f₁ = 12 cm und Linse 2 mit f₂ = −15 cm. Ein Gegenstand steht 18 cm vor Linse 1. Bestimme die Lage di2 des endgültigen Bildes, von Linse 2 aus gemessen (positiv hinter Linse 2, Konvention: reell ist positiv).

f1 = 12 cmf2 = −15 cms = 10 cmdo = 18 cm
di2 = cm
6.Schwer
θa​ = ?n1​ = 1,55n2​ = 1,53n0​ = 1,00

Eine Glasfaser hat einen Kern mit n₁ = 1,55 und einen Mantel mit n₂ = 1,53. 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 = 1,55n2 = 1,53n0 = 1,00
θa = °

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 100000 µW/m²
  2. 2. θ2 = 59,34 °
  3. 3. θc = 38,12 °
  4. 4. β2 = 60 dB
  5. 5. di2 = −35,45 cm
  6. 6. θa = 14,37 °

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