315
🖩
Ein Schnellzug fährt mit 100 km/h mit pfeifender Sirene (800 Hz) auf einen Bahnübergang zu. Welche Frequenz nimmt man dort wahr?
316
🖩
Bei welcher Geschwindigkeit der Schallquelle tritt durch den Dopplereffekt eine Frequenzverdopplung ein, wenn der Empfänger ruht?
317
🖩
Beim Vorbeifahren eines hupenden Autos hört ein ruhender Beobachter ein Abfallen der Tonhöhe um eine Terz (5:4). Wie schnell fährt das Auto?
318
🖩
Ein Zug fährt mit 72 km/h auf einen Tunnel zu und pfeift mit 500Hz.
Welche Frequenz scheint das vom Tunnelportal reflektierte Echo für einen Reisenden im Zug zu haben?
324
🖩
Wie rasch müsste sich eine Schallquelle bewegen, damit für einen ruhenden Beobachter der Ton beim Vorbeifahren um eine große Terz tiefer wird?
343
🖩
Beim Herannahen eines Rennmotorrades hört man am Straßenrand einen Ton, der um eine harmonischen Quart (`f_1:f_2 = 4 : 3`) höher ist, als der Ton beim Davonfahren der Maschine.
Welche Geschwindigkeit hat das Motorrad?
344
🖩
Ein Radfahrer fährt mit 6 m/s mit läutender Glocke unmittelbar an einem ruhenden Beobachter vorbei. Wie groß ist das Frequenzverhältnis der beiden Töne, die der Beobachter bei Annäherung bzw. Entfernung hört?
345
🖩
Wie schnell muss sich ein Beobachter relativ zu einer ruhenden Schallquelle bewegen, um eine Frequenzverdreifachung festzustellen?
350
🖩
Sirene
Mit welcher Geschwindigkeit entfernt sich ein Mann von einer Alarmsirene, wenn sich dadurch die Tonhöhe um 10% verringert?
372
🖩
Wie rasch müsste sich eine Schallquelle bewegen, damit für einen ruhenden Beobachter der Ton beim Vorbeifahren um eine Oktav tiefer wird?
613
🖩
Ein Spalt wird mit einem He-Ne-Laser (628 nm) beleuchtet. Auf einem 4 m entfernten Schirm hat das zentrale Bild eine Breite von 5 cm (von Minimum zu Minimum).
Wie groß ist die Spaltbreite?
704
🖩
In zwei 4 cm voneinander entfernten Punkten wird (gleichphasig) eine Welle erregt mit 2 cm Wellenlänge. Auf einer Geraden durch eines dieser Erregerzentren, normal zu ihrer Verbindungslinie, liegt ein Punkt im Abstand 7,5 cm. Wie überlagern sich die Wellen in diesem Punkt?
1251
✅ *
Lichtstrahl
Ein Lichtstrahl breitet sich geradlinig aus. Wählen Sie die korrekte wellenoptische Beschreibung folgender Effekte aus: …
1366
🖩
Bei welcher Geschwindigkeit des Beobachters tritt durch den Dopplereffekt eine Frequenzverdopplung ein?
1907
🖩
Ein geteilter Lichtstrahl der Wellenlänge 600 nm gelangt auf den zwei verschiedenen Wegen `s_1= 3,0951724" m"` und `s_2=3,0951481" m"` an einem Raumpunkt. Was geschieht dort?
2427
🖩
Ein Beugungsgitter (`a = 1,5" µm"`) wird mit Licht der Wellenlange 620 nm beleuchtet. Wie groß sind die Beugungswinkel?
4121
✅ *
Kreuzen Sie jede Aussage über das Verhalten von Wellen an Öffnungen undHindernissen an, ob sie zutrifft. …
4122
🖩
Ordnen Sie den Versuchsbediengungen zum Dopplereffekt des Schalls die zugehörigen Formeln der Empfängerfrequenz `f_"E"` zu.
(1) Der Sender bewegt sch mit der Geschwindigkeit `v_"S"` vom ruhenden Empfänger weg.
(2) Der Empfänger bewegt sich mit der Geschwindigkeit `v_"E"` auf den ruhenden Sender zu.
(3) Sender und Empfänger bewegen sich mt der Geschwindigkeit `v_"S"` und `v_"E"` relativ zum Wellenmedium aufeinander zu.
a) `f_"E" = f_S*{c + v_"E"}/{c - v_"S"}`
b) `f_"E" = f_"S"*{c - v_"E"}/{c}`
c) `f_"E" = f_"S"*{c}/{c + v_"S"}`
d) `f_E = f_S*{c + v_E}/{c}`
e) `f_E = f_S*{c - v_E}/{c - v_S}`
4123
✅ *
Welche Frequenz `f_"E"` nimmt ein Empfänger wahr, der sich mit der Geschwindigkeit `v` auf eine Lichtquelle der Frequenz `f_"Q"` zubewegt. …
4124
🖩
Um welchen Faktor ändert sich die Tonhöhe eines Signals scheinbar, wenn:
a) an einem ruhenden Beobachter ein Zug mit einer Geschwindigkeit von 72 km/h vorbeifährt?
b) der Beobachter in einem Gegenzug mit derselben Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung fährt?
4125
🖩
Schallquelle und Beobachter bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit relativ zur Luft auf gerader Bahn gegeneinander. Bei welcher Geschwindigkeit (km/h) ist der Ton nach der Begegnung um Faktor 1,33 niedriger als vorher?
4126
🖩
Ein Empfänger bewegt sich mit der Geschwindigkeit 10 m/s auf einen ruhenden Sender zu. Die Senderfrequenz beträgt 200 Hz, die Schallgeschwindigkeit ist 340 m/s.
Welche Frequenz registriert der Empfänger?
4127
🖩
Ein Empfänger entfernt sich von einem ortsfesten Sender mit der Geschwindigkeit 108 km/h. Die Senderfrequenz beträgt 200 Hz, die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls in Luft ist 340 m/s.
Welche Frequenz registriert der Empfänger?
4128
🖩
In einem Labor auf der Erde ist die Wellenlänge des Na-Lichtes `λ=589,6" nm"`. Im Spektrum eines Sternes wird `λ'=592" nm"` gemessen.
Mit welcher Geschwindigkeit entfernt/nähert sich der Stern?
Geben Sie die Ergebnisse auf drei geltende Ziffern genau an.
4315
✅ *
Lichtstrahl
Ein Lichtstrahl breitet sich geradlinig aus. Wählen Sie die korrekte passende wellenoptische Beschreibung aus: …
4316
✅ *
Wählen Sie die korrekte wellenoptische Beschreibung für die folgende Aussage aus: „Zwei Lichtstrahlen können sich an bestimmten Stellen auslöschen.“ …
4320
✅ *
Kreuzen Sie an, welche Objekte zur Erzeugung monochromatischen Lichtes dienen können. …
4321
✅ *
Kreuzen Sie an welche Verfahrensschritte zur Entstehung von Inteferenzmustern in Interferometern nötig sind. …
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.
4323
🖩
Zwei kontrahäre Lichtstrahlen von je 0,5 W/m² interferieren mit einem Gangunterschied von 1 μm.
Berechnen Sie die Intensität der Überlagerung, wenn die Wellenlänge
a) 400 nm
b) 500 nm
c) 600 nm
beträgt.
4327
✅ *
Beugungsstrahl
Beim Beugungsstrahl 1. Ordnung eines Gitters ist der Phasenunterschied der Anteile aus benachbarten Gitteröffnungen …
4328
🖩
Ein Laserstrahl mit 633 nm Wellenlänge fällt normal auf ein Strichgitter. Auf einem 5 m entfernten Schirm liegen die ersten Nebenmaxima symmetrisch je 20 cm vom Hauptmaximum entfernt.
Berechnen Sie die Gitterkonstante!
4329
❓
Wie viele Ordnungen von Beugungsmaxima treten beim Durchgang von rotem Licht (λ = 700 nm) durch ein Gitter mit 400 Linien pro mm auf?
4330
✅ *
Beugungsbild
Das Beugungsbild eines Doppelspaltes mit Spaltenbreiten, die klein gegen die Wellenlänge sind, wird im zentralen Bereich näherungsweise duch eine Intensitätsverteilung nach …
4332
✅ *
Bei einer Lochkamera beträgt der Abstand Öffnung - Film 50 mm. Das schärfste Bild erhält man bei einer Lochgröße von …
4362
✅ *
Kreuzen Sie an, welche Aussage über das laut Skizze entstandene Hologramm bzw. über die Bildentstehung zutrifft. …
4939
🖩
Zwei lineare Wellen mit Ausbreitungsgeschwindigkeit `c=16" m/s"` und Frequenz `f=40" Hz"` mit gleicher Amplitude und Ausbreitungsrichtung sind gegeneinander um a) 10 cm; b) 60 cm; c) 20 cm; d) 120 cm verschoben.
Wann liegt maximale Verstärkung vor, wann Auslöschung vor?
5008
🖩
Zwischen zwei Wellenzügen besteht eine Gangdifferenz von einer Wellenlänge. Wie groß ist die Phasendifferenz?
6310
✅ *
Wählen Sie die korrekte wellenoptische Beschreibung aus: „Licht kann auch in geometrische Schattenräume gelangen.“ …
6327
✅ *
Eine Kante ergebe im roten Licht den Beugungsverlauf nach nebenstehender Abbildung. Im blauen Licht ergibt sich der Verlauf …
6478
❓
Warum verbindet man in der modernen Radioastronomie oft zwei oder mehrere, oft weit entfernt voneinander aufgestellte Radioteleskope auf elektronischem Weg zu einem „Radiointerferometer“?
6479
🖩
Eine Radarantenne hat einen Durchmesser von 20 m, die Wellenlänge der verwendeten Strahlung beträgt 8 cm. Welchen Winkelabstand müssen zwei Flugzeuge haben, um auf dem Radarschirm getrennt abgebildet zu werden?
6480
🖩
Welchen Abstand müssen zwei Punkte voneinander haben, damit sie in 1 km Entfernung für das Spiegelteleskop von Mt. Palomar (Objektivdurchmesser 5,08 m, mittlere Wellenlänge 550 nm) getrennt gesehen werden können?
6481
🖩
Welchen Abstand müssen zwei leuchtende Punkte voneinander haben, wenn sie in 1 km Entfernung mit freiem Auge noch getrennt wahrnehmbar sein sollen?
6486
❓
Welchen linearen Abstand `d_"min"` müssen zwei Punkte eines Objektes haben, damit sie im Mikroskop getrennt wahrgenommen werden?
6487
🖩
Die Komponenten eines Doppelsterns haben einen Winkelabstand von 2,4". Welchen Objektivdurchmesser muss das Fernrohr mindestens haben, um die beiden Sterne getrennt abzubilden? Welche Vergrößerung muss es darüber hinaus haben, um den Winkelabstand auf ca. 1', den Mindestwert für das Auge, zu vergrößern?
6491
🖩
Ein Gitter besitzt 600 Linien pro mm. Es wird mit einem He-Ne-Laser (`λ=628" nm"`) beleuchtet. Wie viele Beugungsmaxima können höchstens entstehen?
6492
🖩
Grünes Licht (`λ=545" nm"`) wird durch ein Gitter gebeugt, das pro cm 1800 Öffnungen enthält. Unter welchem Winkel erscheint das Beugungsbild dritter Ordnung? Gibt es ein Bild 10. Ordnung?
6493
🖩
Weißes Licht (von 400 bis 800 nm) fällt auf ein Beugungsgitter mit 750 Linien pro mm. Wie breit (in Winkelgraden) ist das Spektrum erster Ordnung?
6496
🖩
Ein Beugungsgitter enthält 1000 Linien auf einer Breite von 1,5 mm. Es wird mit monochromatischem Licht der Wellenlänge `λ=540" nm"` beleuchtet. Unter welchen Winkeln wird das Licht gebeugt?
7040
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Phasendifferenz
Zwischen zwei Wellenzügen besteht eine Gangdifferenz von einer Wellenlänge. Die Phasendifferenz beträgt …
zu den Aufgaben im
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Für eine Welle mit der Amplitude 3 mm, der Frequenz 159,15 Hz und der Ausbreitungsgeschwindigkeit 20 m/s sind die Elong…
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