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 = 1 m

Eine Saite der Länge 1 m und der Masse 10 g wird mit einer Spannkraft von 20 N gespannt. Bestimme die Geschwindigkeit v von Transversalwellen auf ihr.

L = 1 mm = 10 gT = 20 N
v = m/s
2.Leicht
Pβ = 90 dB

Der Schallpegel an einem Punkt beträgt 90 dB. Bestimme die Schallintensität I.

β = 90 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
3.Mittel
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 = °
4.Mittel
FF1 cmdo​ = 30 cmf = 12 cm

Ein 1 cm hoher Gegenstand steht 30 cm vor einer dünnen sammelnden Linse mit einer Brennweite von 12 cm. Bestimme die Bildhöhe hi (negativ bei einem umgekehrten Bild).

ho = 1 cmdo = 30 cmf = 12 cm
hi = cm
5.Schwer
λ = 633 nmd = 0,4 mmL = 3 my = ?

Licht der Wellenlänge 633 nm fällt auf zwei Spalte im Abstand von 0,4 mm. Der Schirm ist 3 m entfernt. Bestimme den Abstand y3 vom zentralen hellen Streifen zum hellen Streifen Nummer 3.

λ = 633 nmd = 0,4 mmL = 3 mm = 3
y3 = mm
6.Schwer
θn1​ = 1,5n2​ = 1,4n0​ = 1,00

Eine Glasfaser hat einen Kern mit n₁ = 1,5 und einen Mantel mit n₂ = 1,4. Bestimme ihre numerische Apertur NA.

n1 = 1,5n2 = 1,4
NA =

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 44,72 m/s
  2. 2. I = 1000 µW/m²
  3. 3. θc = 34,19 °
  4. 4. hi = −0,6667 cm
  5. 5. y3 = 14,24 mm
  6. 6. NA = 0,5385

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