Wellenoptik lernen: Interferenz und Beugung des Lichts verstehen

Question 1

Welche Aussage beschreibt die Überlagerung von Wellen bei Interferenz korrekt?

Accepted Answer

Wellen mit gleicher Phase verstärken sich, Wellen mit entgegengesetzter Phase löschen sich aus.

Answer

Wellen mit gleicher Phase löschen sich aus, Wellen mit entgegengesetzter Phase verstärken sich.

Answer

Wellen mit gleicher Amplitude verstärken sich, Wellen mit unterschiedlicher Amplitude löschen sich aus.

Answer

Wellen mit gleicher Frequenz verstärken sich, Wellen mit unterschiedlicher Frequenz löschen sich aus.

Question 2

Was ist die Wellenlänge?

Accepted Answer

Der Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergspitzen.

Answer

Die Zeit, die eine Welle benötigt, um eine bestimmte Strecke zurückzulegen.

Answer

Die maximale Auslenkung der Welle.

Answer

Die Schwingungsfrequenz der Welle.

Question 3

Welches Phänomen kann zur Demonstration von Lichtinterferenz verwendet werden?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Prismenexperiment

Answer

Linsenexperiment

Answer

Spiegelexperiment

Question 4

Was besagt das Huygens-Fresnel-Prinzip?

Accepted Answer

Jeder Punkt einer Wellenfront kann als neue Quelle für Sekundärwellen betrachtet werden.

Answer

Interferenz von Licht tritt nur bei kohärentem Licht auf.

Answer

Die Lichtwellenlänge hängt von der Lichtquelle ab.

Answer

Die Lichtfrequenz hängt von der Lichtquelle ab.

Question 5

Welche Aussage über Interferenz ist korrekt?

Accepted Answer

Interferenz tritt auf, wenn zwei Wellen gleicher Frequenz mit einer Phasendifferenz überlagert werden.

Answer

Interferenz führt immer zu einer Verstärkung der Wellenamplitude.

Answer

Interferenz tritt nur auf, wenn die Wellen die gleiche Wellenlänge haben.

Answer

Interferenz ist ein Phänomen, das nur bei Lichtwellen auftritt.

Question 6

Welche Anordnung führt zu konstruktiver Interferenz?

Accepted Answer

Zwei kohärente Wellen werden mit einer Phasendifferenz von 0° überlagert.

Answer

Zwei kohärente Wellen werden mit einer Phasendifferenz von 180° überlagert.

Answer

Zwei kohärente Wellen werden mit einer Phasendifferenz von 90° überlagert.

Answer

Zwei inkohärente Wellen werden mit einer beliebigen Phasendifferenz überlagert.

Question 7

Welche Aussage über die Wellenlänge einer Welle ist korrekt?

Accepted Answer

Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenbergen.

Answer

Die Wellenlänge ist unabhängig von der Frequenz der Welle.

Answer

Die Wellenlänge ist für alle Wellen gleich.

Answer

Die Wellenlänge kann nur für mechanische Wellen bestimmt werden.

Question 8

Welche Anordnung führt zu destruktiver Interferenz?

Accepted Answer

Zwei kohärente Wellen werden mit einer Phasendifferenz von 180° überlagert.

Answer

Zwei kohärente Wellen werden mit einer Phasendifferenz von 90° überlagert.

Answer

Zwei kohärente Wellen werden mit einer Phasendifferenz von 0° überlagert.

Answer

Zwei inkohärente Wellen werden mit einer beliebigen Phasendifferenz überlagert.

Question 9

Welche Formel gibt die Interferenzbedingung für konstruktive Interferenz an?

Accepted Answer

d*sin(θ) = m*λ

Answer

d*cos(θ) = m*λ

Answer

d*tan(θ) = m*λ

Answer

d*cot(θ) = m*λ

Question 10

Was bewirkt Interferenz von Lichtwellen?

Accepted Answer

Verstärkung oder Abschwächung der Lichtintensität

Answer

Änderung der Wellenlänge des Lichts

Answer

Änderung der Ausbreitungsrichtung des Lichts

Answer

Änderung der Farbe des Lichts

Question 11

Welche Bedingung muss für konstruktive Interferenz an einem Doppelspalt erfüllt sein?

Accepted Answer

Der Wegunterschied zwischen den von beiden Spalten ausgehenden Wellen muss ein Vielfaches der Wellenlänge betragen.

Answer

Der Wegunterschied zwischen den von beiden Spalten ausgehenden Wellen muss eine halbe Wellenlänge betragen.

Answer

Die Wellenlängen der von beiden Spalten ausgehenden Wellen müssen unterschiedlich sein.

Answer

Die Phasen der von beiden Spalten ausgehenden Wellen müssen entgegengesetzt sein.

Question 12

Welche der folgenden Aussagen über den Beugungsgitterversuch ist korrekt?

Accepted Answer

Der Beugungsgitterversuch kann verwendet werden, um das Spektrum einer Lichtquelle zu analysieren.

Answer

Der Beugungsgitterversuch kann nur zur Bestimmung der Wellenlänge von sichtbarem Licht verwendet werden.

Answer

Der Beugungsgitterversuch liefert präzisere Ergebnisse als der Doppelspaltversuch.

Answer

Der Beugungsgitterversuch erfordert eine aufwendige experimentelle Anordnung.

Question 13

Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Wellenlänge des Lichts und dem Abstand zwischen den Beugungsmaxima im Beugungsmuster?

Accepted Answer

Je kleiner die Wellenlänge, desto größer der Abstand zwischen den Maxima.

Answer

Je größer die Wellenlänge, desto kleiner der Abstand zwischen den Maxima.

Answer

Der Abstand zwischen den Maxima ist unabhängig von der Wellenlänge.

Answer

Der Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Abstand zwischen den Maxima ist nicht eindeutig.

Question 14

Welche Aussage über das Verhältnis von Interferenz und Beugung ist korrekt?

Accepted Answer

Interferenz und Beugung sind zwar verwandt, aber nicht dasselbe.

Answer

Interferenz ist ein Spezialfall der Beugung.

Answer

Beugung ist ein Spezialfall der Interferenz.

Answer

Interferenz und Beugung sind zwei unabhängige Phänomene.

Question 15

Welche der folgenden Wellenlängen des sichtbaren Lichts entspricht der Farbe Blau?

Accepted Answer

400 nm

Answer

525 nm

Answer

650 nm

Answer

750 nm

Question 16

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Interferenz von Licht nicht?

Accepted Answer

Intensität

Answer

Ausbreitungsrichtung

Answer

Frequenz

Answer

Kohärenz

Question 17

Welches der folgenden optischen Geräte nutzt das Prinzip der Interferenz?

Accepted Answer

Interferometer

Answer

Prisma

Answer

Linse

Answer

Spiegel

Question 18

Welche der folgenden Aussagen zur Beugung von Licht ist falsch?

Accepted Answer

Beugung kann nur an scharfen Kanten beobachtet werden.

Answer

Beugung tritt auf, wenn Lichtwellen an einem Hindernis vorbeigehen.

Answer

Die Beugungsbreite hängt von der Wellenlänge des Lichts ab.

Answer

Beugung ist ein Beweis für die Welleneigenschaften des Lichts.

Question 19

Welche der folgenden Wellenfronten entsteht durch eine Punktquelle?

Accepted Answer

Kugelige Wellenfront

Answer

Ebene Wellenfront

Answer

Zylindrische Wellenfront

Answer

Parabolische Wellenfront

Question 20

Welches der folgenden Gesetze beschreibt die Ausbreitung von Licht in verschiedenen Medien?

Accepted Answer

Gesetz der Brechung

Answer

Gesetz der Reflexion

Answer

Gesetz der Interferenz

Answer

Gesetz der Beugung

Question 21

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Interferenz am treffendsten?

Accepted Answer

Überlagerung von Wellen gleicher Frequenz, die zu einer Verstärkung oder Abschwächung der Amplitude führt

Answer

Ablenkung einer Welle an einem Hindernis

Answer

Ausbreitung einer Welle um ein Hindernis

Answer

Reflexion einer Welle an einer Oberfläche

Question 22

Was ist die Bedingung für konstruktive Interferenz?

Accepted Answer

Der Wegunterschied der Wellen entspricht einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge

Answer

Der Wegunterschied der Wellen entspricht einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge

Answer

Der Wegunterschied der Wellen ist exakt gleich der Wellenlänge

Answer

Der Wegunterschied der Wellen ist exakt gleich der doppelten Wellenlänge

Question 23

Welches Hauptmerkmal weisen Beugungsfiguren auf?

Accepted Answer

Abwechselnd helle und dunkle Streifen

Answer

Wellenförmiger Verlauf

Answer

Konzentrische Kreise

Answer

Geradlinige Ausbreitung

Question 24

Was geschieht, wenn eine Lichtwelle auf einen Spalt trifft, der breiter als die Wellenlänge des Lichts ist?

Accepted Answer

Es entsteht ein Beugungsmuster.

Answer

Es entsteht ein scharfes Abbild des Spaltes auf einem Schirm.

Answer

Das Licht wird vollständig reflektiert.

Answer

Das Licht wird vollständig transmittiert.

Question 25

Welche Anwendung beruht auf dem Phänomen der Interferenz?

Accepted Answer

Interferenzmikroskopie

Answer

Laserpointer

Answer

Sonar

Answer

Röntgenstrahlung

Question 26

Wie breitet sich eine Lichtwelle hinter einem engen Spalt aus?

Accepted Answer

Divergent

Answer

Geradlinig

Answer

Konvergent

Answer

Vollständig reflektiert

Question 27

Was versteht man unter kohärentem Licht?

Accepted Answer

Licht gleicher Wellenlänge und Phase

Answer

Licht unterschiedlicher Wellenlänge und Phase

Answer

Licht, das sich nur in eine Richtung ausbreitet

Answer

Licht mit hoher Intensität

Question 28

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Interferenz von Licht präzise?

Accepted Answer

Die Überlagerung zweier kohärenter Lichtwellen kann je nach Phasenverschiebung zu einer Verstärkung oder Auslöschung der Intensität führen.

Answer

Die Überlagerung zweier Lichtwellen führt immer zu einer Verstärkung der Intensität.

Answer

Die Überlagerung zweier Lichtwellen führt immer zu einer Auslöschung der Intensität.

Answer

Die Überlagerung zweier Lichtwellen führt immer zu einer Brechung des Lichts.

Question 29

Unter welchen Bedingungen tritt Beugung auf?

Accepted Answer

Wenn Licht auf einen schmalen Spalt, eine Kante oder ein Hindernis trifft.

Answer

Wenn Licht auf eine Konvexlinse trifft.

Answer

Wenn Licht auf einen Spiegel trifft.

Answer

Beugung tritt nicht auf.

Question 30

Was versteht man unter der Kohärenz von Lichtquellen?

Accepted Answer

Die Fähigkeit der Lichtquellen, in Phase zu schwingen und eine konstante Phasendifferenz aufrechtzuerhalten.

Answer

Die Fähigkeit der Lichtquellen, die gleiche Intensität zu haben.

Answer

Die Fähigkeit der Lichtquellen, die gleiche Wellenlänge zu haben.

Answer

Die Fähigkeit der Lichtquellen, die gleiche Polarisation zu haben.

Question 31

Was besagt das Huygens-Fresnel-Prinzip?

Accepted Answer

Jeder Punkt einer Wellenfront kann als Quelle sekundärer Wellen betrachtet werden, die sich in alle Richtungen ausbreiten.

Answer

Beugung tritt nur bei kleinen Öffnungen auf.

Answer

Interferenz tritt nur bei großen Öffnungen auf.

Answer

Die Wellenlänge des Lichts ist proportional zur Frequenz.

Question 32

Welche der folgenden Aussagen über Interferenz und Beugung von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Interferenz und Beugung sind wellenoptische Phänomene.

Answer

Interferenz und Beugung sind Teilchenphänomene.

Answer

Interferenz ist ein Verstärkungseffekt, während Beugung ein Abschwächungseffekt ist.

Answer

Beugung tritt nur bei kleinen Öffnungen auf, während Interferenz auch bei großen Öffnungen auftreten kann.

Question 33

Welche Einheit wird zur Messung der Wellenlänge des Lichts verwendet?

Accepted Answer

Nanometer (nm)

Answer

Meter (m)

Answer

Hertz (Hz)

Answer

Joule (J)

Question 34

Wie entstehen die verschiedenen Farben in Seifenblasen durch die Interferenz von Licht?

Accepted Answer

Durch die Interferenz des Lichts, das an den beiden Grenzflächen der Seifenblase reflektiert wird

Answer

Durch die Beugung des Lichts an der gekrümmten Oberfläche der Seifenblase

Answer

Durch die chemischen Bestandteile des Seifenwassers

Question 35

Welches Phänomen tritt auf, wenn zwei Wellen derselben Frequenz und Amplitude einander überlagern?

Accepted Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Answer

Reflexion

Answer

Brechung

Question 36

Welche Art von Interferenzmuster entsteht, wenn zwei kohärente Lichtquellen mit leicht unterschiedlichen Frequenzen verwendet werden?

Accepted Answer

Dynamisches Interferenzmuster

Answer

Stationäres Interferenzmuster

Answer

Streifenmuster

Answer

Konzentrisches Interferenzmuster

Question 37

Welcher Wellenlängenbereich entspricht dem sichtbaren Licht?

Accepted Answer

400 nm - 700 nm

Answer

250 nm - 400 nm

Answer

700 nm - 1000 nm

Answer

1000 nm - 1500 nm

Question 38

Welche Bedingung muss für destruktive Interferenz am Doppelspalt erfüllt sein?

Accepted Answer

Der Wegunterschied beträgt ein ungerades Vielfaches einer halben Wellenlänge.

Answer

Der Wegunterschied beträgt ein gerades Vielfaches einer ganzen Wellenlänge.

Answer

Der Wegunterschied beträgt ein Vielfaches einer Viertelwellenlänge.

Answer

Der Wegunterschied ist beliebig.

Question 39

Beschreibe korrekt das Phänomen der Interferenz.

Accepted Answer

Überlagerung von Wellen gleicher Frequenz, die zu Bereichen verstärkter und geschwächter Intensität führt.

Answer

Interferenz ist nur bei Schallwellen möglich.

Answer

Wellen mit unterschiedlicher Frequenz verstärken sich stets.

Question 40

Ein Doppelspaltexperiment mit Licht erzeugt ein Interferenzmuster mit 5 hellen Streifen. Wie viele dunkle Streifen sind dazwischen?

Accepted Answer

4

Answer

10

Answer

5

Answer

2

Question 41

Welche Wellenlänge besitzt grünes Licht, wenn seine Frequenz in Luft 5,45 x 10^14 Hz beträgt?

Accepted Answer

550 nm

Answer

550000 nm

Answer

55 nm

Answer

5500 nm

Question 42

Welche Aussage zur Ausbreitung von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Licht breitet sich im Vakuum mit einer konstanten Geschwindigkeit aus.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit hängt von der Farbe des Lichts ab.

Answer

Licht breitet sich in Glas schneller aus als in Luft.

Question 43

Was beschreibt die Kohärenzlänge einer Lichtquelle?

Accepted Answer

Die maximale Entfernung, über die zwei Lichtwellen eine feste Phasenbeziehung aufrechterhalten.

Answer

Die Wellenlänge des Lichts

Answer

Die Länge der Lichtquelle

Question 44

Welche Anwendung basiert auf der Interferenz von Licht?

Accepted Answer

Holografie

Answer

Mikrowelle

Answer

Laser

Answer

Röntgen

Question 45

Welche Aussage beschreibt die Polarisation von Licht korrekt?

Accepted Answer

Die Beschränkung der Schwingungsrichtung des elektrischen Feldes.

Answer

Eine Änderung der Wellenlänge des Lichts

Answer

Die Beschränkung der Schwingungsrichtung des magnetischen Feldes

Question 46

Welches Material ist ein Polarisator?

Accepted Answer

Polarisationsfolie

Answer

Lupe

Answer

Farbfilter

Question 47

Welche der folgenden Aussagen über die Welleneigenschaften von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Licht ist eine elektromagnetische Welle.

Answer

Licht ist eine mechanische Welle.

Answer

Licht besteht ausschließlich aus Teilchen.

Question 48

Was versteht man unter Interferenz?

Accepted Answer

Überlagerung von Wellen gleicher Wellenlänge und Frequenz, die zu Verstärkung oder Auslöschung führt.

Answer

Ablenkung von Licht an Kanten oder Hindernissen.

Question 49

Was versteht man unter Beugung?

Accepted Answer

Ablenkung von Licht an Kanten oder durch Öffnungen, wodurch sich das Licht ausbreitet.

Answer

Reflexion von Licht an Oberflächen.

Answer

Überlagerung von Wellen gleicher Wellenlänge und Frequenz, die zu Verstärkung oder Auslöschung führt.

Question 50

Welche Methode kann zur Bestimmung der Wellenlänge des Lichts verwendet werden?

Accepted Answer

Verwendung eines Gitters oder Prismas.

Answer

Messung mit einer Waage.

Answer

Messung mit einem Oszilloskop.

Answer

Messung mit einem Thermometer.

Question 51

Welche Aussage zur Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist konstant.

Answer

Sie kann durch optische Medien erhöht werden.

Answer

Sie nimmt mit der Temperatur ab.

Answer

Sie hängt von der Wellenlänge des Lichts ab.

Question 52

Was ist der entscheidende Unterschied zwischen kohärentem und inkohärentem Licht?

Accepted Answer

Kohärentes Licht weist eine definierte Phasenbeziehung auf, inkohärentes Licht eine zufällige.

Answer

Kohärentes Licht hat eine höhere Intensität als inkohärentes Licht.

Question 53

Was besagt das Huygens-Prinzip?

Accepted Answer

Jeder Punkt einer Wellenfront kann als Quelle sekundärer Wellen betrachtet werden, die die Ausbreitungsrichtung festlegen.

Answer

Die Wellenlänge des Lichts nimmt mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit zu.

Question 54

Auf welches Phänomen trifft zu, dass es auftritt, wenn eine Welle auf ein Hindernis trifft?

Accepted Answer

Beugung

Answer

Brechung

Answer

Reflexion

Answer

Interferenz

Question 55

Wie kann man die Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle ermitteln?

Accepted Answer

Mit einem Gitter oder einem Prisma

Answer

Mit einem Thermometer

Answer

Mit einem Oszilloskop

Answer

Mit einer Waage

Question 56

Welche Farbe hat eine elektromagnetische Welle mit der kürzesten Wellenlänge?

Accepted Answer

Violett

Answer

Blau

Answer

Grün

Answer

Rot

Question 57

Was geschieht, wenn eine Lichtwelle von Luft in Wasser eintritt?

Accepted Answer

Ihre Geschwindigkeit nimmt ab und ihre Wellenlänge verkürzt sich.

Answer

Ihre Geschwindigkeit nimmt zu und ihre Wellenlänge verlängert sich.

Answer

Ihre Geschwindigkeit nimmt zu und ihre Wellenlänge verkürzt sich.

Answer

Ihre Geschwindigkeit nimmt ab und ihre Wellenlänge bleibt gleich.

Question 58

Welche der folgenden Anwendungen nutzt das Prinzip der Interferenz aus?

Accepted Answer

Holografie

Answer

Elektromotoren

Answer

Lautsprecher

Answer

Sonnenkollektoren

Question 59

Welches Phänomen entsteht, wenn zwei kohärente Lichtwellen mit gleicher Amplitude und Wellenlänge überlagert werden?

Accepted Answer

Interferenz

Answer

Streuung

Answer

Polarisation

Answer

Reflexion

Question 60

Welcher Faktor hat den stärksten Einfluss auf die Beugung einer Lichtwelle?

Accepted Answer

Wellenlänge

Answer

Polarisation

Answer

Amplitude

Answer

Frequenz

Question 61

Was passiert bei der Interferenz von Wellen?

Accepted Answer

Zwei Wellen überlagern sich und erzeugen ein neues Wellenmuster.

Answer

Wellen verstärken sich bei der Interferenz immer.

Answer

Wellen löschen sich bei der Interferenz immer aus.

Answer

Interferenz tritt nur bei Lichtwellen auf.

Question 62

Was versteht man unter Beugung?

Accepted Answer

Die Ablenkung von Wellen an Hindernissen oder Öffnungen.

Answer

Die Änderung der Wellenlänge beim Auftreffen auf ein Hindernis.

Answer

Die Verstärkung von Wellen an Hindernissen.

Answer

Die Überlagerung von Wellen.

Question 63

Ein Lichtstrahl wird durch einen schmalen Spalt geleitet. Welches Muster ist auf einem dahinterliegenden Schirm zu sehen?

Accepted Answer

Ein zentrales Maximum, umgeben von abwechselnd hellen und dunklen Streifen.

Answer

Ein scharfes Bild des Spalts.

Answer

Ein unscharfes Bild des Spalts.

Answer

Gar kein Muster.

Question 64

Was zeichnet polarisiertes Licht aus?

Accepted Answer

Polarisiertes Licht schwingt nur in einer Ebene.

Answer

Polarisiertes Licht ist energiereicher.

Answer

Polarisiertes Licht ist immer monochromatisch.

Answer

Polarisiertes Licht breitet sich schneller aus.