395 Aufgaben zum Kapitel

434
🖩

Heißwasserspeicher

Ein elektrischer Heißwasserspeicher mit einem Wirkungsgrad von 90% soll 50 kg Wasser in 2 h von 15°C auf 80°C erwärmen.

Wie groß ist die nötige elektrische Leistung? Welche Stromstärke in A ergibt sich bei einer Betriebsspannung von 230 V?

442
🖩

In einem Blitzgerät wird ein Kondensator mit einer Kapazität von 100 µF in 5 s bis zu einer Spannung von 500 V geladen. Beim Blitzen wird er in 1 ms entladen.

Wie groß ist die mittlere Leistung beim Laden?

Wie groß ist der mittlere Lichtstrom beim Blitzen (`eta=80" lm/W"`)?

536
🖩

Schwingkreis

Eine Spule (0,5 H) ist mit einem Kondensator in Reihe geschaltet. Bei 3,18 kHz tritt Resonanz ein. Mit einem zweiten Kondensator soll die Schaltung so abgeändert werden, dass sich die Resonanzfrequenz auf 3,5 kHz erhöht.

Wie ist der Kondensator zu schalten und welche Kapazität muss er haben?

541
🖩

Ein Auge kann zwei Punkte eben noch getrennt sehen, wenn ihr Abstand unter einem Sehwinkel von 2' erscheint.

Wie weit müssen zwei Punkte auf der Mondoberfläche (Entfernung 384 000 km) voneinander entfernt sein, damit das Auge sie getrennt sehen kann?

543
🖩

Zwei Lichtquellen befinden sich auf einer Schiene eines Fotometers in einer gegenseitigen Entfernung von 1,6 m. Sie haben in der Richtung ihrer Verbindungslinie die Lichtstärken 25 cd und 45 cd.

An welcher Stelle der Verbindungslinie zeigt das Fotometer gleiche Beleuchtungsstärke?

544

Woran erkennt man, dass Licht eine Energiestrahlung ist?

545
🖩

Ein Auge kann zwei Punkte eben noch getrennt sehen, wenn ihr Abstand unter einem Sehwinkel von 2' erscheint.

Wie weit müssen zwei Punkte in der Bezugssehweite voneinander entfernt sein, damit das Auge sie getrennt sehen kann?

547
🖩

Im Spektrum eines Fixsterns wurde eine Wellenlänge einer Spektrallinie mit λ= 592 nm gemessen. Mit welcher Geschwindigkeit entfernt sich der Stern von der Erde, wenn irdische Messungen für diese Linie den Wert λ0 = 589,6 nm ergeben?

557

Welche Modelle wurden für die Naturerscheinung „Licht“ entworfen?

563

Zwei Lichtbündel können sich ungestört durchdringen. Mit welchem Modell ist das leichter zu verstehen?

567

Kamera

Welche Funktionen hat die Blende bei einer Kamera?

568

astronomisches Fernrohr

Wie berechnet man die Vergrößerung beim astronomischen Fernrohr?

569
🖩

Dia-Projektor

Eine Projektionslinse mit einer Brennweite von 30 cm wirft ein Dia mit den Abmessungen 5 cm x 7,5 cm auf eine 9 m entfernte Leinwand. Wie groß wird das Bild?

576

Astronomisches Fernrohr

Wie sieht der Strahlengang im astronomischen Fernrohr aus?

577

Wie arbeitet das Auge?

578

Der Strahlengang im Mikroskop ist zu zeichnen!

579

Mikroskop

Wie berechnet man die Vergrößerung beim Mikroskop?

584

Welche Arten von Spektren gibt es, wie entstehen sie?

588

Wann sieht ein durchsichtiger Körper bei Beleuchtung mit weißem Licht im durchscheinenden Licht gelb aus?

589

Der Gegenstand A erscheint im weißen Licht weiß, der Gegenstand B rot. Wie sehen die beiden Gegenstände im grünen Licht aus?

590

Wie entstehen die Farben von durchsichtigen Körpern?

591

Wie entstehen Himmelsblau und Morgenrot?

592

Mit welchen Methoden kann man weißes Licht in seine Bestandteile zerlegen?

593

Was sind Komplementärfarben?

594

Was ist die Ursache der Farbaufspaltung bei Brechung des Lichts?

599
🖩

Rückt der ursprüngliche 3 m weit vom Objektiv einer Kamera entfernte Gegenstand um 1 m weiter weg, so muss das Objektiv um 2 mm weiter hineingedreht werden, um gleiche Bildschärfe zu erzielen. Welche Brennweite hat das Objektiv?

600
🖩

Ein Gegenstand soll von einer Linse mit 7,5 cm Brennweite dreifach vergrößert werden. Wie groß sind Gegenstands- und Bildweite?

601
🖩

Projektionsobjektiv

Ein Projektionsobjektiv dient dazu, von Dias der Größe 8 cm x 10 cm auf einem 23 m entfernten Schirm Bilder der Größe 2,4 m x 3 m zu erzeugen. Wie groß ist seine Brennweite?

603
🖩

Linse

Welche Brennweite muss eine Linse haben, damit sie von einem 3,12 m entfernten, 1,2 m großen Gegenstand ein 10 cm großes Bild erzeugt?

605

Wie ist der Raumwinkel definiert?

606

Linse

Linse mit f = 20 cm, g = 30 cm, G = 4 cm.
Wie groß sind Bildgöße und Bildweite ?

607

Wie sieht der Strahlengang im holländischen Fernrohr aus?

632

In welcher Einheit wird der Raumwinkel angegeben?

717
🖩

Eine punktförmig strahlende Lampe ergibt in 50 m Abstand eine Beleuchtungsstärke von 0,2 lx. Wie groß ist ihre Lichtstärke?

751
🖩

Eine punktförmige Lichtquelle der Lichtstärke 100 cd beleuchtet in 2,4 m Entfernung eine Fläche von 20 cm × 30 cm. Welchen Lichtstrom empfängt die Fläche? Wie groß ist die Beleuchtungsstärke?

773
🖩

Eine Leuchtstoffröhre ist 1,2 m lang bei einem Durchmesser von 5 cm (Flächenprojektion verwenden!). Sie hat eine Leuchtdichte von 1500 cd/m². Wie groß ist ihre Lichtstärke?

802
🖩

Heißwasserspeicher

Wie viel kg Wasser aus dem Heißwasserspeicher (`T_"1"`=80°) und wie viel kg kaltes Wasser (`T_"2"`=14°) muss man mischen, um 100 kg Badewasser von 38°C zu erhalten?

803
🖩

Ring

Ein Ring hat bei 20°C einen Durchmesser von 59,95 mm. Er soll auf eine Welle von 59,99 mm Durchmesser aufgeschrumpft werden. Zu diesem Zweck muss man ihn auf 60,00 mm weiten. Auf welcher Temperatur muss er gebracht werden ( `α=12*10^-6 K^-1`) ?

804
🖩

Erwärmung von Petroleum

Auf einen Petroleum gefüllten Glaskolben (`γ_(Glas)= 25*10^(-6)K^(-1)`) vom Inhalt `72 " cm³"` ist eine Kapillare (`d= 2 " mm"`) aufgesetzt. Bei der Erwärmung von `17,0" °C"` auf `23,7" °C" `steigt die Flüssigkeitssäule in der Kapillare um `136 " mm"`. Welchen Ausdehnungskoeffizienten hat das Petroleum?

805
🖩

Eisring

Ein Eisenring (`α=1,2*10^-5 K^-1`) hat bei 20°C einen inneren Durchmesser von 70 mm. Er soll auf eine Welle von 70,18 mm Durchmesser heiß aufgezogen werden, wobei zum Überschieben 0,05 mm Spiel bleiben soll. Auf welche Temperatur muss der Ring erhitzt werden?

806
🖩

Cu-Platte

Eine 5 mm starke Cu-Platte (`20  x  20"  cm²"`) besitzt in der Mitte ein Quadratisches Loch von der Seitenlänge 10 cm. Darauf liegt eine Kugel vom Durchmesser `10,02 " cm"`. Welche Wärmemenge muss man der Platte zuführen, damit die Kugel durchfällt?
(`ρ_(Cu) = 8,9 " gcm"^(-3),  α_(Cu) = 1,65*10^(-5)K^(-1),  c_(Cu) = 0,38 " Jg"^(-1)K^(-1)`)

807
🖩

Tauchsieder

Ein Tauchsieder verwandelt elektrische Energie vollständig in Wärme. In welcher Zeit erwärmt ein Tauchsieder mit 500 W Leistung 1 kg Wasser von 15°C auf 100°C?

808
🖩

In einer Badewanne befinden sich 70 l Wasser von 14°C. Wie viel heißes Wasser von 90°C muss man zufließen lassen, um eine Badetemperatur von 38°C zu erreichen?

809
🖩

Der menschliche Körper kann die in den Nahrungsmitteln enthaltene Energie zu über 30% in mechanische Arbeit umsetzen. Ist es möglich, ihn als Wärmekraftmaschine zu betrachten? (Begründung!)

810
🖩

Motorrad Wie groß ist der Wirkungsgrad eines Motorrades, das je Stunde 2 kg Benzin (Heizwert 42MJ/kg) verbraucht und dabei eine Leistung von 5 kW entwickelt?

811
🖩

Während eines 100 m-Laufes in 10s erbringt ein Sprinter eine Leistung von 8 kW. Welche Zuckermenge (H = 17 MJ/kg) muss er vor dem Lauf dafür essen, wenn man annimmt, dass der menschliche Körper 30% der chemischen Energie in mechanische Energie umwandeln kann?

812
🖩

Ein Aggregat liefert 15 kW und verbraucht 25 kg Treibstoff pro Stunde (`H=35" MJ/kg"`).

Wie groß ist der Wirkungsgrad?

814
🖩

Warmwasserheizung

Eine Warmwasserheizung enthält bei 10°C 650 dm³ Wasser. Welchen Rauminhalt muss das Ausdehnungsgefäß dieser Heizung mindestens haben, damit bei einer Wassertemperatur von 80°C kein Wasser überläuft (mittlerer Ausdehnungskoeffizient des Wassers zwischen 10°C und 80°C: `γ_"W"=0,0004" K"^-1`, von Stahl `α_"St"=0,000012" K"^-1`)?

815
🖩

Um welche Betrag nimmt die Länge einer 30 m langen Stahlschiene zu, wenn sie sich von −20°C auf +40°C erwärmt (`α=12*10^-6" K"^-1`)?

Welche Spannung entsteht, wenn die Schiene keinen Spielraum zur Ausdehnung hat?

817
🖩

Ölbehälter

Ein Ölbehälter aus Aluminiumblech (`α = 23,9·10^-6" K"^-1`) wird bei 20°C versehentlich mit 200 dm³ Öl (`γ=0,95*10^-3" K"^-1`) voll gefüllt. Wie viel Öl läuft aus, wenn die Temperatur auf 35°C steigt?

818
🖩

Kolbenring

Wie viel Spielraum erhalten bei −5°C genau passende Kolbenringe von 3 mm Breite aus Stahl (`α=13*10^-6" K"^-1`) in den Nuten des Kolbens (`α=24*10^-6" K"^-1`) bei der Betriebstemperatur von 250°C?

819
🖩

Messing

Mit einem Maßstab aus Messing (`α=1,84·10^-6 K^-1`) misst man bei 16°C eine Strecke und findet s = 1860,4 mm. Der Maßstab ist bei 0°C richtig. Wie groß ist die wahre Länge der Strecke?

820
🖩

Wie lange muss ein Messingrohr (`α=18*10^-6 K^-1`) bei 15°C sein, und welchen inneren Durchmesser muss es haben, damit es bei 60°C eine Länge von 50 cm und eine lichte Weite von 20 mm hat?

821

Wovon ist die Längenänderung eines Stabes bei Temperaturänderung abhängig?

822

Was versteht man unter der Anomalie des Wassers?

824
🖩

Eine 360 m lange Leitung aus Stahlrohr (`alpha=14*10^-6" 1/K"`) wird von Heißdampf (470 °C) durchströmt.

Welche Längenausdehnung ergibt sich gegenüber einer Ausgangstemperatur von 20°C?

Nach wie viel Metern ist jeweils ein Ausdehnungsbogen einzubauen, der eine Ausdehnung um 25 cm aufnehmen kann?

825
🖩

Ein Stahlstab (Bruchspannung `sigma_"B"=360" N/mm²"`, `E=2*10^11" N/m²"`, `alpha=12*10^-6" 1/K"`) wird auf 160°C erwärmt und im fest eingespannten Zustand auf 20°C abgekühlt.

Hält er diese Beanspruchung aus?

826
🖩

Ein Eisenring (`alpha= 12·10^-6" 1/K"`) hat bei 20°C einen inneren Durchmesser von 70 mm. Er soll auf eine Welle von 70,18 mm Durchmesser heiß aufgezogen werden, wobei zum Überschieben 0,05 mm Spiel bleiben sollen. Auf welche Temperatur muss der Ring erhitzt werden?

827
🖩

Ein Glasgefäß fasst bei 25°C genau 80 cm³ Wasser.

Wie viel fließt aus, wenn die Temperatur auf 60°C erhöht wird?

828
🖩

Eine Bleikugel, die als völlig unelastisch werden soll, fällt 2,5 m Höhe auf eine Stahlplatte.

Um wie viel steigt die Temperatur der Bleikugel? (`c=130" J/kgK"`)

829
🖩

Niagarafall

Beim Niagarafall stürzt das Wasser 50 m tief hinunter. Wenn die gesamte potentielle Energie dabei in Wärme umgewandelt wird, wie groß ist dann der Temperaturanstieg des Wassers?

830
🖩

Heißwasserbereiter

Wie viel kg Wasser von 95°C können pro Minute einem elektrischen Heißwasserbereiter entnommen werden, wenn dieser 1,6 kW aufnimmt und das Wasser die Anfangstemperatur 14°C hat?

831
🖩

Braunkohle

Wie viel Braunkohle vom Heizwert 20 MJ/kg würde theoretisch ausreichen um die Luft (Dichte 1,25 kg/m³) eines 90 m³ großen Wohnraumes von 6°C auf 24°C zu erwärmen? (`c_p=1,009" kJ/kgK"`)

832
🖩

Stahldraht

Einem Stahldraht von 4 mm² Querschnitt wird eine Wärmeenergie von 1250 J zugeführt, was eine Längenänderung von 0,1 % bewirkt; Wie groß ist die Ausgangslänge? (`c = 0,5 " kJ/kgK", α = 12·10^(-6)K^(-1), ρ = 7,6 " kg/dm³"`)

833
🖩

Welche Wärmemenge muss man einem Kupferzylinder von 50 mm² Querschnitt zuführen, damit er sich um 0,2 mm verlängert?

Werte für Kupfer: `c=385" J/kgK"`, `α=16,5*10^-6" 1/K"`, `ϱ=8900" kg/m³"`

834
🖩

Kupfer

200 g Wasser von 18°C werden durch ein Stück Kupfer von 150 g und 95,5°C auf 23°C erwärmt.

Wie groß ist die spezifische Wärme von Kupfer?

835
🖩

Um welchen Betrag würde die Wassertemperatur zunehmen, wenn sich die gesamte Energie eines 15 m Wasserfalles in Wärme umwandeln würde?

836
🖩

Um wie viel dehnt sich ein Aluminium-Draht von 5 mm² Querschnitt aus, der 1 min lang die Leistung 16 W aufnimmt (keinen Wärmeverluste)?

Werte für Aluminium: `c=896" J/kgK"`, `alpha=23,5*10^-6" 1/K"`, `varrho=2700" kg/m³"`

838
🖩

Eine Werkhalle mit den Abmessungen 10 m × 15 m soll eine Beleuchtung mit 200 lx erhalten. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 40%. Wie viele 100-W-Glühlampen sind notwendig?

839
🖩

Helium

Wie viel Gramm Helium (`M = 4`) enthält eine `200 " cm³"` große Entladungsröhre bei `20" °C"` und einem Innendruck von `1,5 " mbar"`?

840
🖩

elektrischer Heißwasserspeicher

Ein elektrischer Heißwasserspeicher soll 100 kg Wasser in 4 h von 15°C auf 80°C erwärmen. Welche elektrische Leistung muss er haben, wenn keine Energieverluste auftreten?

841
🖩

Kupferkugel

Welche Anfangstemperatur hat eine glühende Kupferkugel (`m = 63 " g"`, `c = 385"  J/kgK"`), die, in `300 " g" ` Wasser von `18" °C"` geworfen wird, dieses auf `37" °C"` erwärmt?

842
🖩

Welche Brikettmenge `m_1` (Heizwert 17 500 kJ/kg) muss zur Erwärmung von `m_2=120" kg"` Wasser von 12°C auf 60°C verbrannt werden, wenn 40% der Verbrennungswärme zur Erwärmung des Wassers ausgenützt werden können?

843
🖩

Wie groß ist der Wirkungsgrad einer Gasflamme, die zum Erwärmen von `1,6 " kg"` Wasser von `12" °C"` auf `60" °C"` 2 Minuten lang brennen muss (Verbrauch der Flamme `8 " dm³/min"`, `H = 36 " MJ/kg"`)?

845

Warum folgt bei alltäglichen Beobachtungen Licht dem geometrischen Strahlengang?

861
✅ *

Finsternis

Sonne, Mond und Erdein der Zone A der Erde beobachtet man …

866
✅ *

Heizung

HeizungIm beheizten Zimmer bewegt sich die Luft …

874
✅ *

Radkranz

WagenDie beiden Hälften 1 und 2 eines stählernen Radkranzes werden durch den Bolzen 3 zusammengehalten. Diese Schrumpfverbindung kann durch Erwärmen …

875
✅ *

Beleuchtung

BeleuchtungDie Beleuchtungsstärke ist in 2 m Entfernung …

877
✅ *

Ausdehnung

Bei gleicher Temperaturerhöhung dehnt sich ein …

886
✅ *

Bimetall

BimetallWenn der Bimetallstreifen erwärmt wird, …

998

Welche Größenordnung haben die Wellenlängen des sichtbaren Lichtes?

1128

Was versteht man unter Polarisation?

1180

Wie hängen Wellenlänge, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Frequenz einer Welle zusammen?

1224

Wie ist die Leuchtdichte definiert?

1225

Wie ist die Beleuchtungsstärke definiert?

1228

In welcher Einheit wird die Leuchtdichte angegeben?

1244

Warum muss man auf die Längenausdehnung von Körpern bei Temperaturänderung besonders aufpassen? (Beispiele!)

1305
🖩

Welchem Raumwinkel auf der Erdkugel entspricht Europa (`A=10,5*10^6" km²"`)?

1318

Welche Arten von Lampen gibt es?

1322

In welcher Einheit wird die Beleuchtungsstärke gemessen?

1328

Was ist der Unterscheid zwischen einer Lampe und einer Leuchte?

1338
🖩

Ein Kessel und ein Motor liefert 10 kW und verbraucht 18 kg Kohle pro Stunde (`H=35" MJ/kg"`).

Wie groß ist der Wirkungsgrad?

1371

Was ist Wärme?

1372

Was ist Temperatur?

1373

Welche Arten von Thermometern gibt es?

1379

In welcher SI-Einheit wird die Wärme gemessen?

1383

Welche Temperatur hat der absolute Nullpunkt in °C?

1384
🖩

Hochspannungsleitung

Zwei Masten einer Hochspannungsleitung stehen im Abstand 60 m. Wie groß muss der Durchhang bei 20 °C sein, wenn die Leitung theoretisch bei -25 °C gespannt ist? (Zur Vereinfachung soll die durchhängende Leitung mit der Waagrechten ein gleichschenkeliges Dreieck bilden.)

1389

Wie lautet die SI-Einheit für die Temperatur?

1391

Wie lautet die SI-Einheit für die Lichtstärke?

1398

Welche Größe wird in der Einheit Kelvin gemessen?

1400

Welche Größe wird in der Einheit Candela gemessen?

1403

Was ist eine Kalorie?

1404

Was versteht man unter einem Temperaturausgleich?

1405

Was ist der absolute Nullpunkt der Temperatur?

1406

Wie hängen die Kelvinskala und die Celsiusskala zusammen?

1407

Wie ist die SI-Einheit Kelvin festgelegt?

1408
🖩

Welcher Temperatur in °C entsprechen 223 K?

1409
🖩

Welcher Temperatur in K entsprechen 150 °C?

1410

Wie nennt man das Messgerät zur Temperaturmessung?

1411

Welcher Zusammenhang gilt zwischen linearem Ausdehnungskoeffizienten `α` und kubischen Ausdehnungskoeffizienten `γ`?

1412

Bei welcher Temperatur hat Wasser die größte Dichte?

1413

Wie vergrößert sich der Hohlraum eines Gefäßes bei Erwärmung?

1414

Warum steigt im Allgemeinen der Flüssigkeitsspiegel in einem Gefäß bei Erwärmung?

1429
✅ *

physikalische Größen

Welche der nachstehenden physikalischen Größen hängen von der Temperatur ab? …

1438
✅ *

Einige Zeit nach dem Schließen eines Eiskastens haben die darin befindlichen Körper gleiche …

1439
✅ *

Eine Badewanne ist mit warmem Wasser gefüllt. Die Hälfte des Wassers wird ausgelassen. Im Vergleich zur ursprünglichen Wassermenge …

1440
✅ *

Die richtigen Aussagen sind zu markieren: …

1441
✅ *

Ein Fahrzeug mit gegebener Masse und Geschwindigkeit wird bis zum Stillstand abgebremst. Aus diesen (und nur diesen) Angaben kann man die in den Bremsen auftretende …

1442
✅ *

Temperatur

In welchen der folgenden Einheiten kann im SI die Temperatur eines Körpers angegeben werden? …

1443
✅ *

Wärmeenergie

In welchen der folgenden Einheiten kann im SI die Wärmeenergie angegeben werden? …

1444

Welche Einheiten verwendet man im SI zur Angabe einer Temperaturdifferenz?

1445

Bei welcher Temperatur in °C und K liegt der Normalsiedepunkt des Wassers?

1446

Bei welcher Temperatur in °C und K liegt der Gefrierpunkt des Wassers?

1447

Bei welcher Temperatur in °F liegt der Gefrierpunkt und der Normalsiedepunkt des Wassers?

1448

Wie groß ist die Temperaturdifferenz zwischen Normalsiedepunkt und Gefrierpunkt des Wassers?

1449

Wie groß ist die Temperaturdifferenz zwischen Normalsiedepunkt und Gefrierpunkt des Wassers in °F?

1450
🖩

Welcher Temperatur in K entspricht 25 °C?

1451
🖩

Welcher Temperatur in °C entspricht 300 K?

1452
🖩

Welcher Temperatur in °F entspricht 50 °C?

1453
🖩

In den USA gilt eine Körpertemperatur von mehr als 100 °F als Fieber. Welcher Temperatur in °C entspricht dies (auf drei Ziffern genau)?

1455
✅ *

Wärmewirkung

Welche Wärmewirkung kann einem Flüssigkeitsthermometer zugeordnet werden? …

1456
✅ *

Wärmewirkung

Welche Wärmewirkung kann einem Bimetallthermometer zugeordnet werden? …

1457
✅ *

Wärmewirkung

Welche Wärmewirkung kann einem Gasthermometer zugeordnet werden? …

1458
✅ *

Wärmewirkung

Welche Wärmewirkung kann einem Widerstandsthermometer zugeordnet werden? …

1459
✅ *

Welche der nachstehenden physikalischen Größen sind von der Temperatur unabhängig? …

1460
✅ *

Wärmeausdehnung

Die Wärmeausdehnung eines Körpers ist zur Temperaturerhöhung …

1461

Wie lautet die Definitionsgleichung für den linearen Ausdehnungskoeffizienten `α`?

1545

Was versteht man unter dem Heizwert?

1546

Was versteht man unter „Innerer Energie“?

1547

Wie lautet der 1. Hauptsatz der Thermodynamik?

1548

Wie lautet der 2. Hauptsatz der Thermodynamik?

1549

Wie ist die spezifische Wärmekapazität definiert?

1551

Wie lautet der 3. Hauptsatz der Thermodynamik?

1552

Was gibt die Wärmekapazität eines Körpers an?

1553

Was passiert beim Mischen zweier Stoffe (Körper) unterschiedlicher Temperaturen?

1554

Was ist eine Wärmekraftmaschine?

1555

Wie nennt man den Prozess, der Wärmekraftmaschinen zugrunde liegt?

1556

Welche Aufgabe hat eine Kältemaschine?

1557

Welche Aufgabe hat eine Wärmepumpe?

1558

Was ist ein Kalorimeter?

1576

Wann ist Wärme nützlich? (Beispiele)

1577

In welchen Fällen kann zu viel Wärme schaden?

1578

Wie kann Wärme entstehen?

1635

Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit?

1726

Unter welcher Voraussetzung senden elektrisch geladene Teilchen elektromagnetische Wellen aus?

1727

Was verursacht eine beschleunigt bewegte Ladung?

1973

Bei welchen Wellen ist Polarisation möglich?

2450

Was ist ein elektrischer Schwingkreis?

2451

Wie wirkt eine Antenne?

2452

Welche Eigenschaften haben elektromagnetische Wellen?

2453

Welche Bereiche umfasst das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung?

2454

Wofür wird Radar verwendet?

2457

Welches Lichtmodell wird in der Optik verwendet?

2458

Was ist weißes Licht?

2459

Welches Spektrum haben glühende Gase?

2460

Wie kann man beliebige Farbtöne erzeugen?

2461

Was ist die Lichtstärke?

2462

Welche Größen benötigt man für die Dimensionierung von Lampen?

2465
🖩

Durch eine punktförmige Lichtquelle wird in 8 m Abstand eine Beleuchtungsstärke von 100 lx erreicht. Wie groß ist die Lichtstärke und der Lichtstrom der Lampe?

2466

Welche Erscheinungen werden beim Erzeugen von Bildern verwendet?

2467

Was passiert beim Sehen?

2468

Welche Arten von Bildern können bei einer Abbildung entstehen?

2469

Wann entsteht bei einer Abbildung ein reelles Bild?

2470

Wann entsteht bei einer Abbildung ein virtuelles Bild?

2471

Welche Größen benötigt man für die Dimensionierung einer Beleuchtung?

2472

Welche Gütemerkmale einer Beleuchtung gibt es?

2475

Welche Aufgabe haben optische Instrumente?

2476

Welche Vergrößerung hat eine Lupe?

2477

Welche Aufgabe hat ein Mikroskop?

2478

Welche Aufgabe hat ein Fernrohr?

2479

Welche Aufgabe haben Kameras?

2480

Welche Aufgabe haben Projektoren?

2481

Wie entsteht polarisiertes Licht?

2482

Wo wird polarisiertes Licht technisch angewendet?

2483
🖩

Um wie viel dehnt sich eine 60 m lange Eisenbahnschiene bei 50 °C Erwärmung aus?

2486

Wie verhält sich der Flüssigkeitsspiegel in einem Gefäß bei Temperaturerhöhung?

2584
🖩

Welche Wärmemenge benötigt man, um 20 m³ Wasser von 8 °C auf 20 °C zu erwärmen?

2585
🖩

Ein Schwimmbecken von 120 m³ Inhalt soll mit Wasser von 20°C aufgefüllt werden. Im Becken befinden sich bereits 100 m³ Wasser von 8°C. Zum Auffüllen steht noch Heißwasser von 78°C zur Verfügung. Kann die gewünschte Temperatur erreicht werden?

2634
🖩

In welchem Wellenlängenbereich liegen Ultrakurzwellen (UKW)?

UKW-Frequenzbereich: `f_u=87,5" MHz"` bis `f_o=108" MHz"`

3147

Wie lautet die Definitionsgleichung für den linearen Ausdehnungskoeffizienten `alpha` bei Temperaturänderung?

3148

Wie lautet die SI-Einheit des linearen Ausdehnungskoeffizienten?

3149
✅ *

In welchen der folgenden Einheiten kann der linearen Temperatur-Ausdehnungskoeffizient angegeben werden? …

3152
✅ *

Die kosmische Strahlung hat ihren Ursprung …

3153
✅ *

Die Intensität der kosmischen Strahlung ist von der Höhe über dem Meeresspiegel abhängig. Sie …

3193
✅ *

Die allgemeine (universelle) Gaskonstante wird im SI in …

3222
🖩

Einem ¼ l Kaffee (65 °C) werden 50 ml kalte Milch aus dem Kühlschrank (4 °C) zugegeben.

Wie groß ist die Mischungstemperatur?

3244
✅ *

Bei vorgegebener Wärmeenergie wird die Erwärmung eines Körpers umso größer sein, je …

3267

Welche Einheit haben die spezifischen Wärmekapazitäten?

3289
✅ *

Heizwert

Welche der folgenden Einheiten sind für die Angabe von Heizwerten im SI zulässig? …

3290

Ordnen Sie die folgenden Brennstoffe nach steigendem Heizwert:

a) Steinkohle
b) Holz
c) Erdöl
d) Braunkohle

3899

Warum kann man in die Formel für die Mischungstemperatur Temperaturwerte sowohl in K als auch in °C einsetzen?

3978

Wie erklärte man sich Vorgänge rund um die Wärme, bevor man erkannte, dass es sich dabei um eine Energieform handelte?

4002
🖩

Welche Lichtstärke muss eine Lichtquelle haben, wenn auf einem Schirm in `8 " m"` Entfernung die Beleuchtungsstärke `25 " lx"` sein soll? Wie groß ist der auf dem Schirm treffende Lichtstrom, wenn der Schirm eine Fläche von `0,5 " m²"` hat?

4003
🖩

Ein Arbeitsplatz mit einer Fläche von `1,5" m²"` wird durch eine punktförmige Lampe beleuchtet. Der Normalabstand der Lampe von der Arbeitsfläche beträgt `3" m"`, der Einstrahlswinkel `30°` und die Lichtstärke `2 000" cd"`. Die Reflexion an den Wänden bleibe unberücksichtigt.

a) Wie groß ist die Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz?

b) Welcher Nutzlichtstrom fällt auf die Arbeitsfläche?

4011
🖩

Welche Wärmemenge `Q` ist nötig, um das in einem `80" l"` Heißwasserspeicher enthaltene Wasser von `8" °C"` auf `85" °C"` zu erwärmen.

4189
✅ *

Licht

Licht ist physikalsich am nächsten verwandt mit … …

4190
✅ *

Die Wellenlängen des sichtbaren Lichtes liegen im Bereich von …

4191
✅ *

Bei der optischen Sinnesqualität „Helligkeit“ kommt es an auf die physikalische Größe …

4192
✅ *

Bei der optischen Sinnesqualität „Farbe“ kommt es an auf die physikalische Größe …

4193
✅ *

Kreuzen Sie für jede Aussage an, ob sie eine Modellannahme der geometrischen Optik darstellt. …

4194
✅ *

Unter dem Einfallswinkel versteht man den Winkel des einfallnden Strahls mit …

4195
✅ *

Geben Sie für jede Formulierung des Reflexionsgesetzes an, ob sie zutrifft. …

4196
✅ *

Abweichungen vom Reflexionsgesetz

Kreuzen Sie für jede Einflussgröße an, ob sie zu Abweichungen vom Reflexionsgesetz führt. …

4197

Ein Lichtstrahl trifft gemäß Skizze auf einen Spiegel S.
Welche Richtungsänderung erleidet der refletierte Strahl, wenn ein ebener Spiegel um einen Winkel ε um eine Achse normal zur Einfallsebene gedreht wird?

4198

Eine Lichtquelle L bewegt sich mit Geschwindigkeit v normal auf einen einen ebenen Spiegel zu.
Welche Relativgeschwindigkeit hat sie zu ihrem Spiegelbild?

4199

Ein senkrecht an der Wand hängender Spiegel muss mindesten __x Körpergröße lang sein damit man sich unter günstigen Umständen vom Scheitel bis zur Sohle sehen kann.

4200

Bei der zweifachen Reflexion an zwei Spiegeln, die miteinander den Winkel ε einschließen, erleidet ein Lichtstrahl insgesamt eine Richtungsänderung der Größe __.

4201
✅ *

Kreuzen Sie für jede Aussage über Lichtstrahlen beim Hohlspiegel an, ob sie exakt zutrifft. …

4202
✅ *

Strahlen, die von einer beliebigen punktförmigen Lichtqulle ausgehen, haben nach Reflexion an einer Hohlspiegelfläche immer einen kleinen gemeinsamen Schnittbereich bei Beschränkungen auf …

4203
🖩

Ein Lichtstrahl parallel zu g trifft auf einen sphärischen Hohlspiegel, wird reflektiert und schneidet `g` in P.
a) Drücken Sie `bar {PM}` durch `r` und `α` aus.
b) Geben Sie die Näherung für `bar {PM}` bei kleinem Winkel `α` an.

4204
✅ *

Kreuzen Sie für jede der folgenden Aussagen über optische Bilder an, ob sie zutrifft. …

4205

Wenn beim Durchgang durch ein optisches System alle Strahlen, die von einem Objektpunkt ausgehen, so abgelenkt werden, dass sie sich nachher wieder in einem Punkt kreuzen, dann gehört dieser zu einem ________ (reellen/virtuellen) Bild.

4206
✅ *

Begrenzt man ein Strahlenbündel, das ein optisches Bild hevorruft, seitlich, so ändert sich beim Bild in erster Linie seine... …

4207
✅ *

Kreuzen Sie für jede Aussage an, ob sie zutrifft …

4208
🖩

Ein Hohlspiegel hat eine Brennweite von 30 cm. In 1 m Entfernung befindet sich eine Lichtquelle mit 10 mm Durchmesser. Wie groß sind Bildweite und Bildgröße?

4209
🖩

Für einen Hohlspiegel ist bei einer Gegenstandsweite von 0,1 m die zugehörige Bildweite 0,9 m. Wie groß ist ist die Brennweite des Spiegels?

4210
🖩

Für einen Hohlspiegel ist `g = f/2`. Welche Bildvergrößerung ergibt sich daraus?

4211
🖩

Unter welcher Bedingung gilt beim Hohlspiegel `g = b`?

4212

In welchen Bereich von `g` ist das Bild …
(1) vergrößert? __ < `g` < __
(2) reel? __ < `g` < __
(3) aufrecht? __ < `g` < __

4213
🖩

Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit im leeren Raum in m/s, gerundet auf eine geltende Ziffer?

4214
✅ *

Das Licht benötigt zum Durchlaufen des Erdbahndurchmessers etwa …

4215
✅ *

Kreuzen Sie für jedes Objekt an, ob es für die Anordnung von Fizeau zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit wesentlicher Bestandteil ist. …

4216
🖩

Wenn die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium gleich `c` und im Vakuum gleich `c_0` ist, wie lautet dann die Definitionsgleichung für die Brechzahl `n`?

4217
🖩

Wenn für einen bestimmten Stoff die Lichtgeschwindigkeit `c` nur halb so groß ist wie im Vakuum, wie groß ist dann seine Brechzahl `n`?

4218

Kreuzen Sie für jedes Medium den am ehesten zutreffenden Wert der Brechzahl für den sichtbaren Lichtbereich an.

Luft

0,95 1,00 1,33 1,60 2,50 5,20

Wasser

0,95 1,00 1,33 1,60 2,50 5,20

Glas

0,95 1,00 1,33 1,60 2,50 5,20

4219
🖩

Ein Lichtstrahl trifft, aus einem Medium mit Bechzahl `n_1=1,33` kommend, auf ein Medium mit Brechzahl `n_2=1`. Für welchen Bereich von Einfallswinkel tritt Totalreflexion auf?

4220
🖩

Welche Brechzahl (auf 3 gültige Stellen genau) muss das Glas des Prismas mindestens haben,damit in 1 und 2 Totalreflexion auftritt?

4221
✅ *

Eine Sammellinse ist in der Mitte …

4222
✅ *

Brennpunktstrahlen werden beim Durchgang durch eine Sammellinse …

4223
✅ *

Kreuzen Sie für jede Bedingung an, ob sie eine Näherungsannahme für den Verlauf der Bildkonstruktionsstrahlen bei der Sammellinse darstellt. …

4224
✅ *

Kreuzen Sie für jede Größe an, ob sie die Brennweite einer optischen Linse beeinflusst. …

4225
✅ *

Je höher die Brechzahl des Linsenglases ist, desto …

4226
✅ *

Je stärker eine Linsenoberfläche gekrümmt ist, desto [...] …

4227

Geben Sie den Zusammenhang von Brennweite `f` und Brechkraft `D` an.

4228
🖩

Das Objekt eines Diaprojektors für das Format 24 mm × 36 mm hat eine Brennweite von 85 mm. Wie groß muss die Entfernung Objektiv - Projektionswand sein, damit das Bild 1,8 m × 2,7 m groß ist?

4229
🖩

Für welche Gegenstandsweite ist bei einer Linsenbrennweite `f = 100" mm"` das reele bzw. das virtuelle Bild fünfmal so groß wie der Gegenstand?

4230
🖩

Welche Linsenbrennweite wäre erforderlich, damit das Bild der Sonne einen Durchmesser von 1 cm hat?

Hinweis: Die Sonne erscheint unter einem Sehwinkel von `ε=1/120" rad"`.

4231

Nennen Sie mindestens drei Abbildungsfehler von Linsen.

4232
✅ *

Farbige Ränder bei einem Linsenbild sind eine Folge …

4233
✅ *

Weitwinkelaufnahmen mit dem „Fischauge“ zeigen auffälligerweise den Abbildungsfehler …

4234
✅ *

Ein in einer Kamera belichteter Schwarzweißfilm liefert beim Entwickeln das …

4235
✅ *

Ein empfindlicher Film in einer Kamera erfordert …

4236
✅ *

Der Verschluss einer Kamera bestimmt die …

4237
✅ *

Die Entfernungseinstellung beim Fotografieren geschieht normalerweise durch Verändern der Distanz der Objektivlinse …

4238
✅ *

Unter der Blendzahl beim Fotografieren versteht man den Quotienten aus …

4239
✅ *

Vermindert man bei einer Aufnahme den Blenddurchmesser auf die Hälfte, so muss man zum Erreichen gleicher Filmschwärzung die Belichtungszeit gleichzeitig …

4240
✅ *

Ein leuchtendes Punktobjekt wird durch ein Fotoobjektiv als Punkt in der Brennebene abgebildet. Ist jetzt die Filmebene um `d` parallel gegen die Brennebene verschoben, so entsteht dort ein Lichtfleck vom angenäherten Durchmesser …

4241
🖩

Aus welcher Position muss man eine 1,8 m große Person mit Objektivbrennweite 50 mm fotografieren, damit sie auf dem Negativ der Größee 24 mm x 36 mm im Hochformat Bildfüllend erscheint?

4242
✅ *

Auf einem Poster sieht man ein Foto des Sonnenuntergangs. Mit welcher Brennweite wurde der zugrundeliegende Negativ auf Filmformat 24 mm × 36 mm aufgenommen? …

4243

Die Schärfe eines fotografischen Negativs kann beeinträchtigt sein durch

(1) Bewegung des Objektes bei der Aufnahme.
(2) große Körnung.
(3) geringe Schärfentiefe.
(4) Flauheit, Weichzeichnereffekt.

Ordnen Sie jedem der folgenden Aussagen einen Faktor (1-4) zu.

Blendöffnung bei Aufnahme verkleinern

(1) (2) (3) (4)

Belichtungszeit verkürzen

(1) (2) (3) (4)

Stativ verwenden

(1) (2) (3) (4)

weniger empfindlichen Film verwenden

(1) (2) (3) (4)

4244
✅ *

Bei Aufnahmen des nächtlichen Sternenhimmels erscheinen Sterne verschieden groß. Welche Erklärung trifft zu? …

4245
🖩

Eine Flugbildkamera hat f = 1 m, Negativauflösung 1 ηm. Welche optimale Objektauflösung aus 5 km Höhe ist möglich?

4246

Bringen Sie die aufgezählten anatomischen Strukturen des Auges in jene Reihenfolge, in der sie von einem Lichtsignal normalerweise passiert werden.

Linse
1 2 3
4 5 6

Iris
1 2 3
4 5 6

vordere Augenkammer
1 2 3
4 5 6

Netzhaut
1 2 3
4 5 6

Glaskörper
1 2 3
4 5 6

Hornhaut
1 2 3
4 5 6

4247
✅ *

Der „Blinde Fleck“ befindet sich …

4248

Das Netzhautbild beim Auge ist ________ (reel/virtuell), ________ (aufrecht/verkehrt) und __________ (vergrößert/verkleinert).

4249

Das Scharfstellen des Netzhautbildes für verschiedene Obektentfernungen heißt ____________ (Adaptation/Akkomodation).

4250
✅ *

Das Scharfstellen des Netzhautbildes für verschiedene Objektentfernungen wird erreicht durch verändern der …

4251
✅ *

Kreuzen Sie für jede anatomische Struktur an, ob sie an dem Vorgang der Adapation beteiligt ist. …

4252
✅ *

Aus welcher maximalen Entfernung kann der normalsichtige Mensch bei günstiger Beleuchtung die Millimeter-Teilstrece eines Lineals noch getrennt sehen? …

4253
✅ *

Die Frequenzgrenze, bei der der optische Eindruck des Flimmerns eine Folge von Lichtblitzen in einen gleichmäßigen Lichteindruck übergeht, liegt zwischen …

4254

Werden relativ nahe Objekte scharf auf die Netzhaut abgebildet, so bedeutet die Unfähigkeit, auf weiter entfernte Objekt zu akkomodieren, dass dann das Bild ______(vor/hinter) der Netzhaut liegt: _______________(Kurzsichtigkeit/Weitsichtigkeit). Die bilderzeugenden Lichtstrahlen sind zu stark __________(konvergent/divergent). Mit einer passenden __________(Zerstreuungs-/Sammel-)linse kann dieser Mangel behoben werden.

4255
✅ *

Können die Auswirkungen einer Linsentrübung beim Auge durch eine Brille aufgehoben werden? …

4256
✅ *

Ist das optische System des Auges nicht genau rotationssymmetrisch, so sind die Brennweiten für Strahlen in verschiedenen Meridianebenen verschieden. Als Abhilfe für diesn Astigmatismus sind Brillen …

4257
✅ *

Kreuzen Sie für jedes Objekt an, ob man es als Lupe verwenden kann. …

4258
✅ *

Kreuzen Sie für jedes Objekt an, ob es Betrachtungsobjekt bei Verwendung einer Lupe sein kann. …

4259
✅ *

Befindet sich ein Objekt in der Brennebene einer Lupe, so muss das beobachtende Auge …

4260
✅ *

Wird bei einer Lupe das Objekt ein wenig aus der Brennebene herausbewegt, so …

4261
✅ *

Eine Lupe hat 10-fache Vergrößerung - ihre Brennweite beträgt …

4262
✅ *

Kreuzen Sie für jede der folgenden Aussagen über Lichtmikroskope an, ob sie zutrifft. …

4263
✅ *

Der Gebrauchswert eines Lichtmikroskopes ist umso höher, je mehr dieser Anforderungen erfüllt sind. Welche drei Anforderungen sind die wichtigsten? …

4264

Kreuzen Sie für jede Aussage an, ob sie für Licht- beziehungsweise Elektromikroskope zutrifft.

Lebende Zellen können beobachtet werden.
Lichtmikroskop Elektronenmikroskop

Objekte müssen chemisch gefärbt werden.
Lichtmikroskop Elektronenmikroskop

Detailauflösung von 10^-8 m ist möglich.
Lichtmikroskop Elektronenmikroskop

Objekte müssen zur Beobachtung ins Vakuum gebracht werden.
Lichtmikroskop Elektronenmikroskop

Farbige Bilder sind möglich.
Lichtmikroskop Elektronenmikroskop

4265
✅ *

Kreuzen Sie für jede der folgenden Aussagen über astronomische Fernrohre an, ob sie zutrifft. …

4266

Was bedeutet die Angabe 8 x 30 auf einem Fernglas?
Objektivdurchmesser = ___
Vergrößerung = ___

4267

Fernglas A ist vom Typ 8 x 30.
Fernglas B ist vom Typ 12 x 50.
Bei welchem ist die Bildhelligkeit größer?

4285
✅ *

Die SI-Einheit des Raumwinkels heißt … …

4295
🖩

Eine Punktquelle sendet isotrop 10 W/sr aus. Wie groß ist die Intensität in 3,0 m Abstand, wenn keine Absorption stattfindet?

4296
✅ *

Wie ändert sich im Raum die Intensität `I` eines Wellenvorganges in Abhängigkeit von der Distanz `r` zur Quelle? …

4299

Die Candela ist die ___❶___ in einer bestimmten Richtung einer Strahlungsquelle, die ___❷___ Strahlung der Frequenz `540*10^12" Hz"` aussendet und deren ___❸___ in dieser Richtung `1/683" W/sr"` beträgt.

Lichtstärke ultraviolette Strahlstärke
Bleuchtungsstärke monochromatische Wellenlänge
Intensität infrarote Energiedichte

4300
✅ *

Ein Candela ist annähernd die … …

4301
✅ *

Lichtstrahl

Kreuzen Sie für jede Einheit an, die geeignet ist Lichtstrahlen anzugeben. …

4302
✅ *

Belichtung

Kreuzen Sie für jede Einheit an, ob man damit die Belichtung `E*Δt` angeben kann. …

4303
✅ *

Lichtausbeute

Die Lichtausbeute einer Strahlungsquelle ist …

4304
✅ *

Lichtquellen

Kreuzen Sie für jede der folgenden Aussagen über Lichtquellen an, ob sie immer zutrifft. Der optische Wirkungsgrad ist umso höher …

4305

Sortieren Sie folgende Lichtquellen nach ihrer Lichtausbeute:

Sonne 1 2 3 4

Glühlampe 1 2 3 4

Tagessehen 1 2 3 4

Nachtsehen 1 2 3 4

4306
✅ *

Die Sonnenstrahlung erzeugt bei Einfall normal auf eine Fläche eine Bleuchtungsstärke von `10^5" lx"`. Blickt man direkt in die Sonne so ist die Beleuchtungsstärke des Netzhautbildes …

4314
🖩

Durch eine kugelförmige Wolke wird der einfallende Lichtstrom annähernd isotrop verteilt. Welche Lichtstärke pro Wolkenfläche ergibt sich etwa bei einer Beleuchtungsstärke von `4*10^5" lx"`?

4315
✅ *

Lichtstrahl

Ein Lichtstrahl breitet sich geradlinig aus. Wählen Sie die korrekte passende wellenoptische Beschreibung aus: …

4322
🖩

Berechnen Sie den Radius `r_"N"` des ersten hellen Newtonrings bei Beleuchtung mit orangefarbenem Licht (600 nm) auf 3 gültige Stellen.

Beachten Sie, dass bei Reflexion am dünneren Medium ein Phasensprung von π/2 eintritt.

4337
✅ *

Eine Welle heißt linear polarisiert, wenn sie …

4338
✅ *

Die Polarisationsebene von linear polarisiertem Licht ist …

4339
✅ *

Zwei aufeinander normal polarisierte Wellen gleicher Frequenz und Amplitude mit Phasenverschiebung `π/2` ergeben bei Überlagerung …

4340

Ordnen Sie den Aussagen die jeweiligen Begriffe zu:

a) linear polarisiert
b) teilweise polarisiert
c) unpolarisiert
d) zirkular polarisiert

Der Vektor der elektrischen Feldstärke beschreibt eine Kreisbewegung.
a) b) c) d)

Der Vektor der elektrischen Feldstärke schwingt mit gleichbleibender Richtung.
a) b) c) d)

Der Vektor der elektrischen Feldstärke ändert seine Richtung statistisch innerhalb einer Ebene so, dass alle Richtungen gleichberechtigt sind.
a) b) c) d)

Es gibt zwei orthogonale Richtungen, für die die Projektion des elektrischen Feldvektors zwei untereinander und von Null verschiedene Effektivwerte ergibt.
a) b) c) d)

4341
✅ *

In einer Richtung harmonisch bewegte Ladungen strahlen Licht ihrer Bewegungsfrequenz hauptsächlich …

4342
✅ *

Eine polarisierte Lichtwelle wird an kleinen Teilchen gestreut, wobei die Ladungen in Richtung des elektrischen Feldvektors schwingen. Die Intensität der Streuladung ist …

4343
✅ *

Ein Autoscheinwerfer leuchtet mit unpolarisiertem Licht in den Nebel. Das seitlich aus diesem Scheinwerferkegel auftretende Licht ist für jeden Beobachter hauptsächlich polarisiert …

4362
✅ *

Kreuzen Sie an, welche Aussage über das laut Skizze entstandene Hologramm bzw. über die Bildentstehung zutrifft. …

4365
🖩

Berechnen Sie den Winkel der Ablenkung δ für die skizzierte Situation.

4367

Der skizzierte Strahlverlauf beim Durchgang durch ein Prisma ist...

unmöglich.
möglich für `c_1 < c_2`.
möglich für `c_1 > c_2`.
möglich für `c_1 = c_2`.

4368
🖩

Ein gleichseitiges Prisma hat n = 1,5.
Für welchen Bereich von Einfallswinkeln 0 ≤ α ≤ 90° tritt ander zweiten Grenzfläche Totalreflexion auf?

4369
🖩

Wie groß ist der Winkel δ der Ablenkung für eine Kugel mit n = 1,33 bei einem Einfallswinkel von α = 30°

4370
🖩

Wie groß ist die Parallelversetzung p eines Lichtstrahls bei Durchgang durch eine planparallele Platte:

Einfallswinkel α = 40°

d = 1,0 cm

`"n"_"Platte"/"n"_"Außen"` = 1,5

4500
🖩

Eine 40 W Lampe liefert einen Nutzlichtstrom von 280 lm und hat einen Beleuchtungswirkungsgrad von 65%. Wie groß ist ihre Lichtausbeute?

4599
🖩

Rechnen Sie die Frequenzbereiche des elektromagnetischen Spektrums in Wellenlängenbereiche im Vakuum um!

4944
✅ *

Der Wellenlängenbereich der IR-Strahlung liegt …

4947

Was ist die Terahertzstrahlung?

4948

Welche Eigenschaften hat die Terahertzstrahlung?

4949

Welche Probleme gibt es derzeit bei der Terahertzstrahlung?

5309
✅ *

elektrischer Schwingkreis

Welche Energieformen treten beim elektrischen Schwingkreis auf? …

5405

Recherchieren Sie über die Gefährlichkeit der „Handystrahlung“!

5416

Was könnte eine physiologische Erklärung dafür sein, dass Licht im Wellenlängenbereich von 400–800 nm sichtbar ist?

5731

Was ist die IR-Strahlung (Infrarotstrahlung)?

6167

Wie können mit Hilfe von Wellen Informationen übertragen werden?

6207

Welche Energie tauschen Körper unterschiedlicher Temperatur beim Temperaturausgleich aus?

6308
🖩

Die Beleuchtungsstärke der Erde ist bei senkrechtem Einfall `E=4*10^5" lx"`.

Das Verhältnis `"Sonnenradius"/"Erdbahnradius"=r/R approx 1/240`.

Wie groß ist die Leuchtdichte `L="Lichtstärke"/"Strahleroberfläche"` der Sonne?

6309
🖩

Ein kleines leuchtendes Kreisscheibchen wird mithilfe einer Sammellinse abgebildet:

Ergänzen Sie: `Ω={d^2*π}/{?}`

Ergänzen Sie: `I={Φ}/{?}={?}/{?}`

Ergänzen Sie: `A/{A’}={b^2}/{?}`

Drücken Sie `E’=Φ/{A’}` durch `I/A`, `d` und `b` aus.

6311
✅ *

Wählen Sie die korrekte wellenoptische Beschreibung aus: „Zwei gekreuzte Polarisationsfilter sperren den Durchgang für das Licht.“ …

6358

Warum lässt sich nach einem Polarisationsfilter keines Aussage über die Polarisation des Lichtstrahls vor dem Polarisationsfilter treffen?

6360
✅ *

Linear polarisiertes Licht geht durch ein ideales Polarisationsfilter. Verdreht man das Polarisationsfilters um den Winkel `α`, so wird die Intensität des Lichts geändert. Das Intensitätsverhältnis ist dabei …

6362
✅ *

Zirkular polarisiertes Licht geht durch ein ideales Polarisationsfilter. Verdreht man das Polarisationsfilters um den Winkel `α`, so wird die Intensität des Lichts geändert. Das Intensitätsverhältnis ist dabei …

6363
✅ *

Unpolarisiertes Licht geht durch ein ideales Polarisationsfilter. Verdreht man das Polarisationsfilters um den Winkel `α`, so wird die Intensität des Lichts geändert. Das Intensitätsverhältnis ist dabei …

6425

Was versteht man unter optischer Aktivität?

6426

Was versteht man unter der Doppelbrechung von Licht?

6427
🖩

Leiten Sie das Brewster’sche Gesetz aus dem Brechnungsgesetz von Snellius ab!

6439
🖩

Wie groß ist die Lichtausbeute einer 3,5 W LED-Lampe mit einem Lichtstrom von 325 Lumen?

6440
🖩

Wie groß ist der Lichtstrom einer monochromatische Strahlung der Frequenz `540·10^12" Hz"` und der Strahlungsleistung 1 Watt?

6441
🖩

Wie groß ist der Raumwinkel, in den eine in einer Ecke eines quaderförmigen Raums angebrachte Lichtquelle in den Raum leuchtet?

6469

Wie funktioniert eme Flüssigkristallanzeige (LCD)?

6470

Wozu dient eine Kerr-Zelle?

6471

Was bedeutet Spannungsdoppelbrechung? Wozu wird sie verwendet?

6472

Wie sind Polarisationsfilter aufgebaut?

6473

Was besagt das Brewster’sche Gesetz?

6474

Wie nutzen z. B. Bienen die Polarisation von Licht?

6475

Welche Möglichkeiten gibt es, natürliches Licht zu polarisieren?

6476

Wie kann man zwischen Längs- und Querwellen unterscheiden?

6485

Was sind Newton-Ringe? Wie kann man sie bei einem verglasten Dia vermeiden?

6488

Wie groß ist der Sehwinkel beim menschlichen Auge?

6497

Was ist ein Spektrum?

6498

Worin besteht der Unterschied reine Spektralfarbe - Mischfarbe?

6499

Was bewirkt die Dispersion bei der Abbildung durch Linsen?

6500

Wie kann man den Farbfehler von Linsen korrigieren?

6501

Stört der Farbfehler der Linsen nur bei der Farbfotografie oder wird auch die Schwarzweißfotografie davon beeinträchtigt?

6502

Warum vergrößert eine kleine Blende die Schärfentiefe?

6503

Welchen Sinn hat die Abstufung einer Blendenreihe im Verhältnis `1/sqrt{2}`?

6504
🖩

Ein astronomisches Fernrohr hat eine Objektivlinse von 60cm Durchmesser und 4m Brennweite. Wie groß müssen Durchmesser und Brennweite des Okulars sein, damit dieses Fernrohr eine Vergrößerung von 80 x und eine Helligkeitssteigerung auf das 3600fache erreicht?

6505
🖩

Ein Mikroskop besitzt drei Objektive mit den Aufschriften 20×, 50×, 100× sowie zwei Okulare mit den Aufschriften 8×, 12×.

Welche Vergrößerungen sind mit diesem Mikroskop möglich?

6506
🖩

Eine Sammellinse der Brechkraft 10 Dioptrien wird als Lupe verwendet. Wie stark vergrößert sie?

6507

Wie ist die Vergrößerung eines optischen Instrumentes allgemein definiert?

6508

Was versteht man unter dem Sehwinkel?

6511
🖩

Eine Luftbildkamera mit der Brennweite 30 cm und dem Bildformat 15 cm × 15 cm wird in 5000 m Höhe eingesetzt. Wie viel km² der Erdoberfläche werden erfasst?

6516

Welche Arten der optischen Abbildung gibt es?

6523

Was kennzeichnet verschiedene Farben?

6524

Was sind Lichtstrahlen?

6525

In der Astronomie ist die Einheit „1 Lichtjahr“ gebräuchlich. Was ist das?

6526
🖩

Das Licht braucht von der Sonne 8,33 Minuten, vom Sirius 8,7 Jahre bis zur Erde. Wie weit sind diese beiden Himmelskörper von der Erde entfernt?

6527

Worin liegt die große Bedeutung der Lichtgeschwindigkeit?

6544

Nennen Sie mögliche Formulierungen des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik!

6569
🖩

In einem Prozess nimmt ein System 24 kJ Wärme auf und verrichtet 7 kJ an Arbeit. Um wie viel ändert sich die innere Energie des Systems?

6646
✅ *

Einheit der Wärme

Die SI-Einheit der Wärme ist …

6683
🖩

Ein rechteckiger Öltank von 5,2 m Länge und 4,1 m Breite ist bis 3,9 m Höhe mit Heizöl von der Dichte 0,88 t/m³ und 12°C gefüllt. Um es dünnflüssig zu machen, wird es auf 70°C erwärmt. Um wie viel steigt der Ölspiegel und wie ändert sich die Dichte des Öls? (`gamma=9,6*10^-4"1/K"`)

6688
🖩

Der Magnesitkern eines Elektrospeicherofens hat eine Wärmekapazität von `1090" J/kgK"`. Er soll bei Erwärmung von 25°C auf 180°C eine Wärmeenergie von 75 MJ speichern können. Berechnen Sie die erforderliche Masse des Magnesitkerns!

6692

Ordnen Sie die folgenden Bereiche des elektromagnetischen Spektrums nach aufsteigender Frequenz: UV-Licht, Röntgenstrahlung, Infrarot-Strahlung, Mikrowellen, Rundfunkwellen, sichtbares Licht

6700

Zeigen Sie, dass für den Zusammenhang zwischen Lichtstärke `I` und Beleuchtungsstärke `E` der Zusammenhang `I=E*r^2` gilt!

6701
🖩

Wie groß ist der Flächeninhalt jener Fläche, die ein Raumwinkel von 1 sr aus der Oberfläche einer Einheitskugel (Radius `r=1" m"`) ausschneidet?

6702
🖩

Wie groß ist der Raumwinkel eines Kegels mit einem Öffnungswinkel von 120°?

6717

Ordnen Sie die Spektralfarben rot, grün, violett, orange, blau, gelb nach steigender Frequenz!

6735

Welche Grundfarben verwendet ein Farbdrucker?

6773
🖩

Ein Laserstrahl weist einen Lichtstrom von 0,16 lm bei 1 mm² Strahlquerschnitt in 1 m Entfernung auf. Wie groß ist die Lichtstärke?

6774
🖩

Eine punktförmige Lichtquelle mit 1000 lm hat in alle Raumrichtungen die gleiche Lichtstärke. Welchen Wert hat diese Lichtstärke?

6825

Wie ist die SI-EInheit für die Lichtstärke definiert?

6914
🖩

In einer Produktbeschreibung einer LED-Lampe findet man nachstehende Grafik. Überprüfen Sie die darin enthaltenen Angaben!

LED-Lampe

6938
✅ *

Beim Verbrennen von Kohle wird chemische Energie in …

6939
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Thermometer

Mit einem Thermometer misst man die …

6940
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Unser Wärmesinn gibt Auskunft über eine Veränderung der …

6950
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Wärme

Wärme ist …

6954
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Wie lautet der 2. Hauptsatz der Thermodynamik? …

6957
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In einem Zylinder und einem beweglichen Kolben befindet sich ein Gas bei konstantem Druck. Führt man diesem Gas Wärme zu, so sind zwei Wirkungen zu beobachten: …

6958
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1. Hauptsatz der Thermodynamik

Geben Sie richtige Formulierungen des 1. Hauptsatzes der Thermodynamik an: …

6959
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1. Hauptsatz der Thermodynamik

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik enthält jene Energieformen, die in der Thermodynamik überwiegend umgesetzt werden: …

6968
🖩

In einem bestimmten Prozess werden einem System 33,5 kJ an Wärme zugeführt, während dieses System 6 kJ Arbeit verrichtet. Um wie viel ändert sich die innere Energie des Systems während dieses Prozesses?

6984
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Lichtstrom

In welcher SI-Einheit wird der Lichtstrom gemessen? …

7028
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Wärme

Was ist Wärme? …

7113
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Raumwinkel

Wie groß ist der Raumwinkel des gesamten Raums? …

7157
🖩

Kochplatte

Eine Kochplatte nimmt bei 230 V einen Strom von 4,5 A auf. Wie lange dauert es, um 2 kg Wasser von 8°C auf 65°C zu erwärmen, wenn der Wirkungsgrad der Kochvorrichtung 55 % beträgt?

 

Das Physikbuch für HTL

57. Hauptsätze der Wärmelehre

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