Physik — Optik, Wellen und Akustik

Die Karten

Die ersten 30 von 87 Karten. Der Rest steht in der App.

1. Wie breitet sich Licht in einem homogenen Medium aus?

   Licht breitet sich geradlinig aus (in geraden Linien).

2. Was ist eine Lichtquelle? Nenne zwei Beispiele.

   Ein Körper, der selbst Licht aussendet. Beispiele: Sonne, Glühlampe, Kerze.

3. Was ist ein beleuchteter Körper (kein Leuchtkörper)?

   Ein Körper, der kein eigenes Licht erzeugt, sondern Licht reflektiert. Beispiel: Mond, Buch.

4. Der Bereich, in den kein direktes Licht gelangt, heißt …. Der Bereich mit teilweiser Beleuchtung heißt ….

   Kernschatten · Halbschatten

5. Wann entsteht ein Kernschatten, wann ein Halbschatten?

   Kernschatten: kein Licht trifft den Bereich. Halbschatten: nur ein Teil der Lichtquelle ist sichtbar — entsteht bei ausgedehnten (nicht punktförmigen) Lichtquellen.

6. Welche Eigenschaft des Lichts erklärt die geradlinige Schattenbildung?

7. Was ist der Unterschied zwischen Mondfinsternis und Sonnenfinsternis?

   Mondfinsternis: Erde wirft Schatten auf den Mond. Sonnenfinsternis: Mond wirft Schatten auf die Erde.

8. Was versteht man unter dem Strahlenmodell des Lichts?

   Licht wird durch gerade Pfeile (Lichtstrahlen) modelliert, die die Ausbreitungsrichtung angeben. Es ist ein vereinfachtes Modell der geometrischen Optik.

9. Das Reflexionsgesetz besagt: Der Einfallswinkel ist gleich dem …. Beide Winkel werden gegenüber dem … gemessen.

   Ausfallswinkel · Lot

10. Was ist das Lot bei der Lichtreflexion?

    Eine gedachte Linie senkrecht zur reflektierenden Oberfläche im Auftreffpunkt des Lichtstrahls.

11. Was ist der Unterschied zwischen regelmäßiger und diffuser Reflexion?

    Regelmäßige Reflexion: glatte Oberfläche, Strahlen werden parallel reflektiert (z. B. Spiegel). Diffuse Reflexion: raue Oberfläche, Strahlen werden in alle Richtungen gestreut (z. B. Papier).

12. Wie ist das Bild in einem ebenen Spiegel beschaffen?

    Das Bild ist virtuell (hinter dem Spiegel), aufrecht, seitenvertauscht und gleich groß wie der Gegenstand. Der Bildabstand ist gleich dem Gegenstandsabstand.

13. Ein Gegenstand steht 30 cm vor einem ebenen Spiegel. Wie groß ist der Abstand zwischen Gegenstand und Bild?

14. Was ist ein Hohlspiegel und welche Wirkung hat er auf parallele Lichtstrahlen?

    Ein Hohlspiegel ist innen konkav gewölbt. Parallel einfallende Lichtstrahlen werden im Brennpunkt (Fokus) gesammelt.

15. Was ist ein Wölbspiegel und welche Wirkung hat er auf parallele Lichtstrahlen?

    Ein Wölbspiegel ist außen konvex gewölbt. Er zerstreut parallele Lichtstrahlen — das Bild ist verkleinert, aufrecht und virtuell. Er bietet ein großes Gesichtsfeld (z. B. Außenspiegel am Auto).

16. Beim Hohlspiegel ist das Bild reell und umgekehrt, wenn der Gegenstand … liegt. Steht der Gegenstand zwischen Brennpunkt und Spiegel, ist das Bild … und vergrößert.

    außerhalb des Brennpunkts · virtuell

17. Was ist die Brennweite eines Spiegels?

    Der Abstand zwischen dem Spiegel (genauer: seinem Scheitelpunkt) und dem Brennpunkt. Bei einem Hohlspiegel gilt: Brennweite = halber Krümmungsradius.

18. Welchen Spiegel findest du typischerweise als Außenspiegel eines Autos?

19. Was versteht man unter Lichtbrechung (Refraktion)?

    Beim Übergang von einem Medium in ein anderes ändert sich die Ausbreitungsrichtung des Lichts — es wird gebrochen. Ursache ist die unterschiedliche Lichtgeschwindigkeit in verschiedenen Medien.

20. Licht tritt von Luft in Glas über. Da Glas optisch … ist als Luft, wird der Lichtstrahl zum Lot … gebrochen (der Winkel wird kleiner).

    dichter · hin

21. Was bedeutet optisch dichter und optisch dünner?

    Optisch dichter: Licht breitet sich langsamer aus (z. B. Glas, Wasser). Optisch dünner: Licht breitet sich schneller aus (z. B. Luft). Beim Eintritt ins optisch dichtere Medium wird der Strahl zum Lot hin gebrochen.

22. Das Brechungsgesetz (Snellius): n₁ · sin(α₁) = …. Dabei sind n₁ und n₂ die … der beiden Medien.

    n₂ · sin(α₂) · Brechzahlen

23. Was ist Totalreflexion und wann tritt sie auf?

    Totalreflexion tritt auf, wenn Licht vom optisch dichteren ins optisch dünnere Medium trifft und der Einfallswinkel größer als der kritische Winkel (Grenzwinkel) ist. Das Licht wird vollständig reflektiert, kein Licht tritt aus.

24. In welche Richtung wird ein Lichtstrahl gebrochen, der von Wasser in Luft übertritt?

25. Wie funktioniert ein Lichtleiter (Glasfaserkabel)?

    Licht wird im Innern der Glasfaser durch Totalreflexion an der Grenzfläche Glas/Außenhülle geführt. So kann Licht um Kurven geleitet werden.

26. Was ist der Grenzwinkel der Totalreflexion?

    Der kleinste Einfallswinkel (gemessen zum Lot), ab dem Totalreflexion auftritt. Er hängt vom Verhältnis der Brechzahlen beider Medien ab.

27. Warum erscheint ein Strohhalm im Wasserglas gebrochen?

    Licht wird beim Übergang von Wasser zu Luft gebrochen. Das Auge verlängert die Sehstrahlen geradlinig zurück — der Strohhalm scheint versetzt.

28. Was ist eine Sammellinse und welche Form hat sie?

    Eine Sammellinse ist in der Mitte dicker als am Rand (konvex). Sie bündelt parallele Lichtstrahlen im Brennpunkt.

29. Was ist eine Zerstreuungslinse und welche Form hat sie?

    Eine Zerstreuungslinse ist in der Mitte dünner als am Rand (konkav). Sie zerstreut parallele Lichtstrahlen — sie scheinen von einem virtuellen Brennpunkt auf der Eingangsseite zu kommen.

30. Die Bildkonstruktion bei Linsen nutzt drei Strahlen: den … (wird zum Brennpunktstrahl), den … (geht ungebrochen durch die Linsenmitte) und den … (wird zum Parallelstrahl).

    Parallelstrahl · Mittelpunktstrahl · Brennpunktstrahl

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