Optik

Question 1

Annahmen der geometrischen Optik

Answer 1

• Licht besteht aus geradlinig verlaufenden Strahlen
• keine gegenseitige Beeinflussung von Lichtstrahlen
• Licht wird von Materie gebremst/absorbiert

Question 2

Reflexion

Answer 2

Grenzschicht wird nicht durchbrochen, Einfallswinkel = Ausfallswinkel

Question 3

ebener Spiegel

Answer 3

vom Spiegel reflektierte Strahlen gelangen in menschliches Auge
-> Entstehung eines virtuellen Bildes (Gegenstand und Bildpunkt liegen außeinander)

Question 4

Konkavspiegel

Answer 4

• Gegenstand weiter als 2f von Linse entfernt: Bild ist umgekehrt, verkleinert, reell
• Gegenstand liegt innerhalb von f: Bild ist aufrecht, vergrößert und virtuell

Question 5

Linsengleichung

Answer 5

1/f = 1/g + 1/b (cm)

Question 6

Snelliussches Brechungsgesetz

Answer 6

n1 x sin(a) = n2 x sin(ß)

Question 7

Brechung

Answer 7

• Strahl verläuft vom optisch dünneren zum optisch dichteren Medium: Brechung zum Lot hin
• Strahl verläuft vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium: Brechung vom Lot weg (Ausnahme: Totalreflexion bei Ausfallswinkel > 90 °)

Question 8

Konvexspiegel

Answer 8

aufrechtes, verkleinertes und virtuelles Bild

Question 9

Möglichkeiten der Bildkonstruktion bei der Konvexlinse

Answer 9

• verkleinert: g >2f, f < b< 2f
• Bildgröße=Gegenstandsgröße: g=2f, b=2f
• vergrößert: f < g < 2f, b > 2f

Question 10

Konkavlinse

Answer 10

aufrechtes, verkleinertes und virtuelles Bild

Question 11

Farben

Answer 11

• rot: λ = 700nm

- blau: λ = 400nm

Question 12

chromatische Aberration

Answer 12

Abbildungsfehler von Sammellinsen, der dadurch entsteht, dass Licht unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich stark gebrochen wird

Question 13

Absorption

Answer 13

Aufnahme einer elekromagnetischen Welle in einen Stoff

• > trifft Licht auf optisch dichten Gegenstand: Moleküle auf Oberfläche werden in angeregten Zustand versetzt
• > Abstrahlung von Licht in bestimmter Frequenz
• > Umwandlung nicht-reflektierbarer Wellen in Wärme

Question 14

Optik im menschlichen Auge

Answer 14

Hornhaut + Linse = Sammellinse

-> Umwandlung des Lichts in elektrische Nervensignale an der Netzhaut

Question 15

Fernakkommodation

Answer 15

entspannte Ziliarmuskeln führen zu flacher Linse mit wenig Brechkraft

Question 16

Nahakkommodation

Answer 16

kontrahierte Ziliarmuskeln führen zu breiter Linse mit hoher Brechkraft

Question 17

Kurzsichtigkeit

Answer 17

• Augapfel zu lange -> zu hohe Brechkraft

- Korrektur: Konkavlinse

Question 18

Weitsichtigkeit

Answer 18

• Augapfel zu kurz -> zu schwache Brechkraft

- Korrektur: Konvexlinse

Question 19

Astigmatismus

Answer 19

• ungleichmäßige Krümmung der Hornhaut -> Punkt wird als Stab erkannt
• Korrektur: Zylinderlinse

Question 20

sphärische Aberration

Answer 20

• Lichtstrahlen am Rand der Linse werden stärker gebrochen -> näher liegender Brennpunkt
• Korrektur: asymmetrische Linse