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Exphys1_Quiz20

Total questions: 9

Worksheet time: 7mins

Name
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1.

Interferenz am Doppelspalt oder Gitter

a)

kann benutzt werden, um den Spaltabstand bei bekannter Wellenlänge zu bestimmen und andersrum

b)

führt nur zu Minima, wenn der Spaltabstand größer als die Wellenlänge des Lichts geteilt durch die Anzahl der Spalte ist

c)

führt für blaues Licht (λ≈400nm) zu weiter auseinander liegenden Maxima als für rotes Licht (λ≈700nm)

d)

ist nur mit der Wellennatur von Licht erklärbar

2.

Die Intensität von Strahlung

a)

ist die abgestrahlte Energie pro Fläche 

b)

ist die Leistung, die pro Flächeneinheit auftrifft

c)

ist proportional zum Amplitudenquadrat der elektrischen Feldstärke

d)

ist proportional zur Amplitude der Welle

3.

Die Intensität hinter einem Doppelspalt

a)

ist im zeitlichen Mittel halb so groß wie im Maximum (wegen der cos2- Abhängigkeit)

b)

ist im Maximum viermal so groß wie für einen Spalt

c)

ist unabhängig vom Gangunterschied zwischen den beiden Teilstrahlen

d)

ist zeitlich konstant und variiert nur mit dem Ort (dem Winkel)

4.

Die Amplitude

a)

von Kugelwellen nimmt mit 1/r2 ab

b)

von Oberflächenwellen nimmt mit 1/r ab

c)

ist proportional zum Quadrat der Intensität

d)

von eindimensionalen Wellen (z.B. Seilwelle) ist konstant

e)

nimmt für Oberflächenwellen langsamer ab als für Kugelwellen

5.

Das Huygens’sche Prinzip

a)

gilt nur für Kugelwellen

b)

besagt, dass jeder Punkt im Raum Ausgangspunkt einer neuen Welle mit gleicher Frequenz und gleicher Phase ist

c)

besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangspunkt einer neuen kugel- bzw. kreisförmigen Welle betrachtet werden kann

d)

besagt, dass die neue Lage der Wellenfront sich durch Überlagerung (Superposition) aller (von der aktuellen Wellenfront ausgehenden) Elementarwellen im Abstand von einer Wellenlänge ergibt

e)

ergibt für die Reflexion von Strahlung, dass Einfalls- und Ausfallswinkel gleich groß sein müssen

6.

Ein Gitter (Mehrfachspalt mit N Spalten im Abstand d)

a)

hat unter einem Winkel φ den Gangunterschied Δr=dsinφΔr=d\sinφ zwischen den Teilstrahlen aus benachbarten Spalten

b)

hat für die „übernächsten Nachbarn“ den vierfachen Gangunterschied wie für die „nächsten Nachbarn“

c)

erzeugt durch die Überlagerung aller Teilstrahlen ein Interferenzmuster mit unendlich vielen Hauptmaxima

d)

erzeugt nur für Wellenlängen λ < d ein 1. Maximum neben dem 0. Hauptmaximum

e)

erzeugt auf einem Schirm eine Intensitätsverteilung mit Haupt- und Nebenmaxima, die neben dem Gitterabstand d auch von der Spaltbreite abhängt

7.

Die Intensitätsverteilung eines Gitters (mit n Spalte im Abstand d) hat eine (sinnxsinx)2\left(\frac{\sin⁡nx}{\sin x}\right)^2 Abhängigkeit, wobei x=kdsinα2x=\frac{kd\sinα}{2} .

a)

Sie ergibt sich aus dem Betragsquadrat der Summe der Amplituden der Teilstrahlen.

b)

Sie berücksichtigt die Gangunterschiede aller Teilstrahlen.

c)

Sie ist bei α = 0 nicht berechenbar.

d)

Sie wird maximal, wenn sowohl sin(nx) als auch sinx Null sind.

8.

Die Intensitätsverteilung eines Gitters (mit n Spalten im Abstand d):

I(x)(sinnxsinx)2I\left(x\right)\sim\left(\frac{\sin⁡nx}{\sin x}\right)^2 mit x=kdsinα2=πdλsinαx=\frac{kd\sin⁡α}{2}=\frac{\pi d}{λ}\sin⁡α

a)

hat bei x=0 (d.h. α=0°) ein unendlich großes Hauptmaximum (wegen 1/sin(0°))

b)

hat bei x=0 (d.h. α=0°) ein Hauptmaximum, mit n2-facher Intensität der Intensität eines Spalts

c)

hat das 1. Hauptmaximum bei x = π, d.h. für sinα=λd\sin⁡α=\frac{λ}{d}

9.

Die Intensitätsverteilung eines Gitters (mit n Spalten im Abstand d)

a)

hat mit zunehmender Spaltanzahl n immer breitere Hauptmaxima

b)

hat für größere Wellenlängen mehr Hauptmaxima

c)

hat für größere Wellenlängen weniger Hauptmaxima