12 Optik 4 Materie Übnung aufgaben Physik PDF

Preview

Summary

12_Optik4_Materie.pdf Physik für Elektro Ingenieure Übung Aufgaben...

Description

12. Optik und Struktur der Materie

[Optik]

Aufgabe 1 – Doppelspalt Ein Doppelspalt wird von einem Laserstrahl (λ = 500 nm) beleuchtet. a) Sie sehen das erste Beugungsmaximum unter einem Winkel α = 1.5°. Welchen Abstand haben die beiden Spalte? b) Vor einen der Spalte wird ein dünnes Glasplättchen ( n = 1.5) geschoben, (Dicke d ≈ λ). Berechnen Sie den Gangunterschied zwischen den Strahlen, die durch die beiden Spalte gehen. Erklären Sie qualtitativ, wie sich das Interfernzmuster ändert.

Physik für Wirtschaftsingenieure, Technische Informatiker, und Elektroingenieure

1

Sommersemester 2021

12. Optik und Struktur der Materie

[Optik]

Aufgabe 2 – Na-Linien Eine Natrium-Dampf-Lampe scheint monochromatisches Licht zu produzieren. Untersucht man ihr Licht jedoch mit einem Giitter ( 10 000 Schlitze pro cm) entstehen zwei Maxima 1. Ordnung: Eines bei 36.093°, das andere bei 36.129°. Welche beiden Wellenlängen hat also das Licht? (Rechnen Sie auf 0.1 nm genau.)

Physik für Wirtschaftsingenieure, Technische Informatiker, und Elektroingenieure

2

Sommersemester 2021

12. Optik und Struktur der Materie

[Struktur der Materie]

Aufgabe 3 – Radioaktiver Zerfall Cs-137 hat eine Halbwertszeit von 30.08 a. Mit einem Geiger-Müller-Zählrohr messen Sie an einem Präparat eine Aktivität von 1 kBq. Welche Aktivität werden Sie in 10 Jahren messen? Vernachlässigen Sie die Aktivität der Zerfallsprodukte.

Physik für Wirtschaftsingenieure, Technische Informatiker, und Elektroingenieure

3

Sommersemester 2021

12. Optik und Struktur der Materie

[Optik]

Aufgabe 4 – Sichtbares Licht in anderen Medien (*) Welcher Wellenlängenbereich im Vakuum ist in Fensterglas (n = 1 .52) sichtbar? ((Hinweis: Das menschliche Auge kann elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 400 nm and 700 nm wahrnehmen.)

Physik für Wirtschaftsingenieure, Technische Informatiker, und Elektroingenieure

4

Sommersemester 2021

12. Optik und Struktur der Materie

[Struktur der Materie]

Aufgabe 5 – Atomphysik (⋆)

a) Beschreiben Sie das Thomsonsche Atommodell. b) Mit welchem Versuch konnte das Thomsonsche Atommodell widerlegt werden? Beschreiben Sie seine Durchführung. c) Nennen Sie die Postulate des Bohrschen Atommodells. [Struktur der Materie]

Aufgabe 6 – Kernphysik (⋆)

a) Woraus bestehen Atomkerne? Wie lautet der Sammelbegriff für Kernteilchen? b) Was sind Isotope? c) Was sind magische Zahlen? d) Welche Kernreaktionen kennen Sie? e) Was zeichnet die α-Strahlung aus? f) Welcher Effekt muss bei der Abschirmung von β-Strahlung beachtet werden?

Physik für Wirtschaftsingenieure, Technische Informatiker, und Elektroingenieure

5

Sommersemester 2021

12. Optik und Struktur der Materie

[Struktur der Materie]

Aufgabe 7 – Quantenmechanik (⋆)

a) Was versteht man unter dem Welle-Teilchen-Dualismus? b) Was ist der Unterschied zwischen Bosonen und Fermionen? c) Welches Ergebnis erhält man, wenn man einen Doppelspaltversuch mit Elektronen durchführt? d) Beschreiben Sie den Tunneleffekt. e) Erklären Sie den fotoelektrischen Effekt. Welche Erkenntnisse gewinnt man durch ihn über die Natur des Lichts?

Physik für Wirtschaftsingenieure, Technische Informatiker, und Elektroingenieure

6

Sommersemester 2021

12. Optik und Struktur der Materie

[Struktur der Materie]

Aufgabe 8 – Verständnisfragen (⋆)

a) Welche Arten von Kernumwandlungen gibt es? b) Was zeichnet die α-Strahlung aus? c) Geben Sie zwei verschiedene Arten von Lasern an. d) Welche Teilchen werden als Nukleonen klassifiziert? e) Welche Teilchen beeinflussen die Atomare Masse hauptsächlich? f) Eine Eigenschschaft von Photonen ist der Welle-Teilchen-Dualismus. Was versteht amn darunter? g) Was ist der Compton Effekt? h) Wie entstehen Wasserstoffbrückenbindungen?

Physik für Wirtschaftsingenieure, Technische Informatiker, und Elektroingenieure

7

Sommersemester 2021...