1 E3 Analysiere das Licht verschiedener Lichtquellen mit einem Beugungsgitter. Führe ein Versuchsprotokoll. Dokumentiere und interpretiere die Ergebnisse. 2 W4 In der Atmosphäre gibt es eine Vielzahl verschiedener optischer Phänomene. Suche im Internet nach Fotos oder nimm selbst geeignete Fotos auf und erkläre die physikalischen Hintergründe. Weiterführende Fragestellungen 1 Begründe, was für die Theorie spricht, dass Licht eine Welle ist. 2 Beschreibe je ein Experiment zur Beugung, zur Interferenz und zur Polarisation und erkläre diese einem Freund oder einer Freundin. 3 Mit einem sehr feinen Gitter kann man Licht in seine Spektralfarben zerlegen. Erkläre einer Person bei dir zu Hause, wie das funktioniert. 4 Erkläre einer Schulkollegin oder einem Schulkollegen, wie man mit Laserlicht den Durchmesser eines Haares messen kann. 5 Beschreibe ein Experiment, mit dem du die Wellenlänge von Licht bestimmen kannst. 6 Begründe, wie groß das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges ist. Warum ist das Auflösungsvermögen des Auges begrenzt? 7 Erkläre einem Freund oder einer Freundin, wie man linear polarisiertes Licht erzeugen und nachweisen kann. 8 Forme aus Draht einen Ring und tauche ihn in eine Seifenlösung. Ziehe ihn heraus und betrachte die Seifenlamelle im reflektierten und im durchgehenden Licht. Beobachte und protokolliere! Erkläre in eigenen Worten, warum Seifenblasen schillern. 9 Erkläre, wozu man Polaroidbrillen benötigt. 10 Erkläre einer Person zu Hause, warum der Himmel blau ist. Wie entsteht das Abendrot? 11 Erkläre, wie du weißes Licht in seine spektralen Anteile zerlegen kannst. Zeige zwei verschiedene Möglichkeiten und erkläre die Unterschiede. 12 Markiere die 4–6 wichtigsten Begriffe im Text zur „Antwort auf die Eingangsfrage“ und notiere alle Fachbegriffe, die du nicht kennst. Recherchiere ihre Bedeutung und schreibe dir Stichwörter dazu auf. Schreibe eine kurze Erklärung zu den wichtigsten Begriffen. Teste dein Wissen 1 Ebene monochromatische Lichtwellen treffen auf einen Doppelspalt. Die Spaltöffnungen haben 0,1 mm Abstand. 5 m hinter dem Doppelspalt sind an der Wand helle Interferenzstreifen zu sehen. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Streifen beträgt 3,25 cm. Berechne, wie groß die Wellenlänge des Lichts ist. 2 Atome sind in einem Kristall in regelmäßigen Abständen von einigen Atomdurchmessern angeordnet (Gitterkonstante). Überlege, wie du mit Hilfe der Beugung den Abstand zwischen den Atomen bestimmen könntest. 3 Begründe, welchen Objektivdurchmesser ein Fernrohr mindestens haben muss, damit der etwa 5 Mrd. km weit entfernte Planet Neptun (Durchmesser 50 000 km) noch als Scheibchen gesehen werden kann ( λ = 500 nm). 4 Der Objektivdurchmesser eines Fernrohrs beträgt 1 m. Ein Doppelstern wird im Licht der Wellenlänge 500 nm beobachtet. a) Bestimme, wievielmal heller der Stern beim Blick durchs Fernrohr als mit dem bloßen Auge ist (Pupillendurchmesser 5 mm). b) Begründe, welchen Winkelabstand die beiden Sterne mindestens haben müssen, damit sie als getrennt wahrgenommen werden. c) Bewerte, welchen Vorteil es bringt, Sterne mittels Blaufilter zu fotografieren. Rechenaufgaben 79 2 Beugung und Interferenz des Lichts Elektromagnetische Wellen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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