Geometrische Optik lernen: Lichtbrechung, Reflexion, Linsen

Question 1

Beschreibe den Aufbau und die Funktionsweise von Mikroskop und Teleskop. **Zeichne dabei präzise Strahlengänge** für beide Instrumente.

Accepted Answer

Korrekte Beschreibung von Aufbau und Funktionsweise mit **vollständigen und korrekten** Strahlengängen für Mikroskop und Teleskop.

Answer

Unvollständige oder inkorrekte Beschreibung oder Strahlengänge für **mindestens ein** Instrument.

Question 2

Welches Gesetz beschreibt die Änderung der Lichtrichtung an der Grenzfläche zwischen zwei Medien?

Accepted Answer

Gesetz der Brechung

Answer

Gesetz der Reflexion

Answer

Gesetz der Spiegelung

Answer

Gesetz der Beugung

Question 3

Welche Aussage zur Reflexion von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Der einfallende Winkel ist immer gleich dem Reflexionswinkel.

Answer

Der einfallende Winkel ist immer kleiner als der Reflexionswinkel.

Answer

Der einfallende Winkel ist immer größer als der Reflexionswinkel.

Answer

Der einfallende Winkel ist immer senkrecht zum Reflexionswinkel.

Question 4

Welche Art von Linse bündelt parallele Lichtstrahlen zu einem Brennpunkt?

Accepted Answer

Konvexe Linse

Answer

Konkave Linse

Answer

Plano-konkave Linse

Answer

Plano-konvexe Linse

Question 5

Welche Abbildungsart erzeugt eine konvexe Linse, wenn sich das Objekt zwischen ihrem Brennpunkt und der Linse befindet?

Accepted Answer

Virtuelle, umgekehrte Abbildung

Answer

Reelle, aufrechte Abbildung

Answer

Reelle, umgekehrte Abbildung

Answer

Virtuelle, aufrechte Abbildung

Question 6

Welche Anwendung beruht auf der Totalreflexion des Lichts?

Accepted Answer

Glasfaserkabel

Answer

Spiegel

Answer

Linsen

Answer

Prismen

Question 7

Ein Lichtstrahl trifft senkrecht auf eine Grenzfläche zwischen Luft und Wasser. Welcher der folgenden Aussagen ist korrekt?

Accepted Answer

Der Lichtstrahl wird gebrochen und in das Wasser abgelenkt.

Answer

Der Lichtstrahl wird reflektiert und zurück in die Luft gelenkt.

Answer

Der Lichtstrahl wird nicht abgelenkt.

Question 8

Ein konkaver Spiegel hat eine Brennweite von -10 cm. Ein Gegenstand befindet sich 15 cm vor dem Spiegel. Wie groß ist das Bild?

Accepted Answer

6 cm

Answer

10 cm

Answer

15 cm

Question 9

Ein Objekt befindet sich 20 cm vor einer Linse mit einer Brennweite von 10 cm. Auf welcher Seite der Linse wird das Bild erzeugt?

Accepted Answer

Auf der anderen Seite der Linse

Answer

Auf der gleichen Seite wie das Objekt

Answer

Unendlich weit entfernt

Question 10

Welche der folgenden Farben hat die längste Wellenlänge?

Accepted Answer

Rot

Answer

Blau

Answer

Grün

Question 11

Welches Gesetz beschreibt die Reflexion von Licht an einer Grenzfläche?

Accepted Answer

Gesetz der Reflexion

Answer

Gesetz der Brechung

Answer

Gesetz der Abbildung

Answer

Gesetz der Dispersion

Question 12

Welche Aussage über die Brechung von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Alle oben genannten Aussagen

Answer

Licht wird an der Grenzfläche zwischen zwei Medien gebrochen.

Answer

Die Brechung hängt vom Einfallswinkel ab.

Answer

Brechung ist ein irreversibler Prozess.

Question 13

Welche Farbe des sichtbaren Lichts hat die längste Wellenlänge?

Accepted Answer

Rot

Answer

Gelb

Answer

Grün

Answer

Blau

Question 14

Welchen Aspekt beschreibt der Brechungsindex eines Mediums?

Accepted Answer

Geschwindigkeit des Lichts im Medium

Answer

Wellenlänge des Lichts im Medium

Answer

Phase des Lichts im Medium

Answer

Amplitude des Lichts im Medium

Question 15

Welche Aussage über die Abbildung durch eine Sammellinse ist korrekt?

Accepted Answer

Das Bild kann virtuell oder reell sein.

Answer

Das Bild ist immer reell.

Answer

Das Bild ist immer größer als das Objekt.

Answer

Das Bild ist immer aufrecht.

Question 16

Welche Wellenfront beschreibt eine ebene Welle?

Accepted Answer

Welle mit konstanter Phase

Answer

Welle mit konstanter Amplitude

Answer

Welle mit konstanter Geschwindigkeit

Answer

Welle mit konstanter Frequenz

Question 17

Welcher Faktor beeinflusst die Dispersion von Licht?

Accepted Answer

Wellenlänge

Answer

Polarisation

Answer

Intensität

Answer

Temperatur

Question 18

Ein Lichtstrahl trifft schräg auf eine ebene Grenzfläche zwischen zwei Medien. Welches Gesetz beschreibt die Richtung des gebrochenen Strahls?

Accepted Answer

Snell-Descartes-Gesetz (Brechungsgesetz)

Answer

Linsengesetz

Answer

Fermatscher Satz

Answer

Reflexionsgesetz

Question 19

Ein Objekt befindet sich vor einer konvexen Linse. Welche der folgenden Aussagen über das resultierende Bild ist korrekt?

Accepted Answer

Das Bild ist reell und vergrößert.

Answer

Das Bild ist reell und verkleinert.

Answer

Das Bild ist virtuell und vergrößert.

Answer

Das Bild ist virtuell und verkleinert.

Question 20

Welche der folgenden Faktoren beeinflussen den Brechungswinkel eines Lichtstrahls?

Accepted Answer

Einfallswinkel und Brechungsindizes der beteiligten Medien

Answer

Polarisationszustand des Lichts

Answer

Wellenlänge des Lichts

Question 21

Welche der folgenden Aussagen über Totalreflexion ist korrekt?

Accepted Answer

Sie tritt auf, wenn der Einfallswinkel den kritischen Winkel überschreitet.

Answer

Sie ist für alle Lichtfrequenzen gleich.

Answer

Sie erfolgt nur an konkaven Grenzflächen.

Question 22

Welche der folgenden Linsentypen bildet reelle Bilder?

Accepted Answer

Konvexe Linse

Answer

Konkave Linse

Answer

Asphärische Linse

Answer

Zylindrische Linse

Question 23

Welcher der folgenden Faktoren bestimmt die Brennweite einer Linse?

Accepted Answer

Krümmungsradien der Linsenoberflächen

Answer

Dicke der Linse

Answer

Material der Linse

Answer

Durchmesser der Linse

Question 24

Welche der folgenden Aussagen zum Gesetz der geradlinigen Ausbreitung des Lichts ist korrekt?

Accepted Answer

Licht breitet sich in homogenen Medien geradlinig aus.

Answer

Lichtstrahlen biegen sich an Hindernissen ab.

Answer

Lichtstrahlen werden von Magneten beeinflusst.

Question 25

Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für Licht?

Accepted Answer

Elektromagnetische Welle

Answer

Teilchenwelle

Answer

Mechanische Welle

Answer

Gravitationswelle

Question 26

Ein Lichtstrahl trifft schräg auf einen ebenen Spiegel. Welcher Winkel ist dem Einfallswinkel gleich?

Accepted Answer

Reflexionswinkel

Answer

Durchtrittswinkel

Answer

Eintrittswinkel

Answer

Ablenkungswinkel

Question 27

Eine dünne Linse erzeugt ein Bild eines Gegenstandes, wobei die Gegenstandsweite g = 20 cm und die Bildweite b = 10 cm betragen. Um welche Art von Linse handelt es sich?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Asphärische Linse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Zylinderlinse

Question 28

Welcher Faktor beeinflusst die Brennweite einer Linse?

Accepted Answer

Brechungsindex des Linsenmaterials

Answer

Dicke der Linse

Answer

Eintrittswinkel des Lichts

Answer

Polarisation des Lichts

Question 29

Ein Lichtstrahl wird auf einen konkaven Spiegel gerichtet. Wo befindet sich der Brennpunkt des Spiegels?

Accepted Answer

Im Mittelpunkt des Krümmungsradius

Answer

Unendlich weit vom Spiegel entfernt

Answer

Im Pol des Spiegels

Answer

Im Scheitelpunkt des Spiegels

Question 30

Ein Lichtstrahl wird parallel zur Hauptachse auf eine Zerstreuungslinse gerichtet. In welche Richtung wird der Lichtstrahl nach der Linse abgelenkt?

Accepted Answer

Vom Lot weg

Answer

Zum Lot hin

Answer

Senkrecht zur Hauptachse

Answer

Parallel zur Hauptachse

Question 31

Welche Aussage zur Interferenz von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Bei konstruktiver Interferenz verstärken sich die Lichtwellen, bei destruktiver Interferenz löschen sie sich aus.

Answer

Interferenz tritt nur bei monochromatischem Licht auf.

Question 32

Welcher der folgenden Begriffe bezeichnet die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht in einem Medium?

Accepted Answer

Lichtgeschwindigkeit

Answer

Wellenlänge

Answer

Frequenz

Question 33

Welcher Begriff beschreibt die Eigenschaft einer Linse, parallele Lichtstrahlen in einem Punkt zu bündeln?

Accepted Answer

Brennweite

Answer

Brechungsindex

Answer

Öffnungswinkel

Answer

Divergenz

Question 34

Eine Sammellinse erzeugt ein scharfes Bild eines Objekts. Wo befindet sich das Bild, wenn das Objekt sich zwischen der Linse und ihrem Brennpunkt befindet?

Accepted Answer

Virtuell und vergrößert

Answer

Reell und verkleinert

Answer

Reell und vergrößert

Answer

Virtuell und verkleinert

Question 35

Welche Aussage zur Reflexion an einer ebenen Fläche ist korrekt?

Accepted Answer

Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel

Answer

Der Einfallswinkel ist kleiner als der Reflexionswinkel

Answer

Der Einfallswinkel ist größer als der Reflexionswinkel

Answer

Der Einfallswinkel steht senkrecht zum Reflexionswinkel

Question 36

Eine Lichtquelle befindet sich in einem Medium mit dem Brechungsindex n1. Das Licht trifft auf eine Grenzfläche zu einem Medium mit dem Brechungsindex n2, wobei n2 > n1 gilt. Wohin wird das Licht an der Grenzfläche abgelenkt?

Accepted Answer

In das Medium mit dem höheren Brechungsindex

Answer

In das Medium mit dem niedrigeren Brechungsindex

Question 37

Welche Linsenart bildet ein reelles, vergrößertes Bild eines Objekts?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Plano-konvexe Linse

Answer

Zerstreuungslinse

Question 38

Ein Lichtstrahl trifft parallel zur optischen Achse auf eine Konvexlinse. An welchem Punkt schneidet der gebrochene Lichtstrahl die optische Achse?

Accepted Answer

Brennpunkt

Answer

Optischer Mittelpunkt

Answer

Pol der Linse

Answer

Unendlich

Question 39

Unter welchen Bedingungen tritt Totalreflexion auf?

Accepted Answer

Wenn Licht von einem dichteren zu einem dünneren Medium übertritt und der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist

Answer

Wenn Licht von einem dünneren zu einem dichteren Medium übertritt und der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel ist

Question 40

Welche Erscheinung wird beobachtet, wenn weißes Licht auf ein Prisma trifft?

Accepted Answer

Dispersion

Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Answer

Polarisation

Question 41

Welches Gesetz beschreibt die Brechung von Licht an der Grenzfläche zwischen zwei Medien?

Accepted Answer

Snell'sches Brechungsgesetz

Answer

Reflektionsgesetz

Answer

Gravitationsgesetz

Answer

Coulomb'sches Gesetz

Question 42

Welche physikalische Größe ist für die Totalreflexion von Licht verantwortlich?

Accepted Answer

Brechungsindex

Answer

Wellenlänge

Answer

Amplitude

Answer

Frequenz

Question 43

Welcher Linsentyp erzeugt ein reelles und vergrößertes Bild eines Objekts?

Accepted Answer

Konvexe Linse

Answer

Konkave Linse

Answer

Plano-konvexe Linse

Answer

Plano-konkave Linse

Question 44

Welcher Effekt des Lichts führt zur Entstehung der verschiedenen Farben, die wir wahrnehmen?

Accepted Answer

Dispersion

Answer

Diffraktion

Answer

Interferenz

Answer

Polarisation

Question 45

Welche Größe beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Licht zu absorbieren?

Accepted Answer

Absorptionskoeffizient

Answer

Brechungsindex

Answer

Transmissionskoeffizient

Answer

Reflexionskoeffizient

Question 46

Welcher Reflexionstyp tritt auf, wenn Licht auf eine raue Oberfläche trifft?

Accepted Answer

Diffuse Reflexion

Answer

Absorption

Answer

Brechung

Answer

Spiegelnde Reflexion

Question 47

Welche Eigenschaft des Lichts ermöglicht es, Fotografien zu erstellen?

Accepted Answer

Chemische Reaktion auf Licht

Answer

Mechanische Schwingung

Answer

Magnetische Polarisation

Answer

Elektrische Ladung

Question 48

Ein Lichtstrahl tritt aus Luft (n=1) in Wasser (n=1.33) ein. Welchen Winkel bildet der gebrochene Strahl mit der Normalen, wenn der einfallende Strahl einen Winkel von 30° zur Normalen hat?

Accepted Answer

22.1°

Answer

45°

Answer

60°

Answer

30°

Question 49

Ein Gegenstand wird 10 cm vor einer konvexen Linse mit einer Brennweite von 5 cm platziert. Wo befindet sich das Bild?

Accepted Answer

10 cm hinter der Linse

Answer

5 cm vor der Linse

Answer

5 cm hinter der Linse

Answer

Unendlich

Question 50

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Reflexion von Licht an einer ebenen Fläche korrekt?

Accepted Answer

Der Einfallswinkel ist gleich dem Ausfallswinkel.

Answer

Der Einfallswinkel ist größer als der Ausfallswinkel.

Answer

Der Einfallswinkel und der Ausfallswinkel sind senkrecht zueinander.

Answer

Der Einfallswinkel ist kleiner als der Ausfallswinkel.

Question 51

Ein divergierender Lichtstrahl wird durch eine konkave Linse geleitet. Wie verändert sich die Divergenz des Strahls?

Accepted Answer

Die Divergenz wird verstärkt.

Answer

Die Divergenz wird reduziert.

Answer

Der Strahl wird zu einem parallelen Strahl.

Answer

Die Divergenz bleibt gleich.

Question 52

Welche der folgenden Eigenschaften beschreibt die Dispersion des Lichts am besten?

Accepted Answer

Die Aufspaltung des weißen Lichts in seine einzelnen Farben.

Answer

Die Reflexion des Lichts an einer ebenen Fläche.

Answer

Die Brechung des Lichts an einer Grenzfläche.

Question 53

Ein Objekt wird 20 cm vor einer Linse platziert. Das Bild wird 10 cm hinter der Linse erzeugt. Welche Art von Linse ist das?

Accepted Answer

Konvexe Linse

Answer

Plankonvexe Linse

Answer

Konkave Linse

Answer

Plankonkave Linse

Question 54

Welche der folgenden Größen ist KEINE optische Größe?

Accepted Answer

Masse

Answer

Brennweite

Answer

Brechungsindex

Question 55

Ein Lichtstrahl fällt senkrecht auf eine Grenzfläche zwischen Luft und Wasser. Wie verändert sich der Strahl?

Accepted Answer

Der Strahl wird nicht gebrochen.

Answer

Der Strahl wird reflektiert.

Answer

Der Strahl wird absorbiert.

Answer

Der Strahl wird gebrochen und geht in den Winkel zur Normalen.

Question 56

Welches physikalische Prinzip erklärt die Entstehung des Regenbogens?

Accepted Answer

Dispersion und Reflexion

Answer

Nur Dispersion

Answer

Brechung und Absorption

Answer

Nur Reflexion

Question 57

Ein Lichtstrahl trifft unter einem Winkel von 30° auf eine Grenzfläche zwischen Luft und Wasser. Berechnen Sie den Brechungswinkel in Wasser.

Accepted Answer

22,5°

Answer

15°

Answer

45°

Answer

60°

Question 58

Eine konvexe Linse hat eine Brennweite von 10 cm. Bestimmen Sie die Bildweite für einen Gegenstand, der sich in 20 cm Entfernung von der Linse befindet.

Accepted Answer

40 cm

Answer

Unendlich

Answer

20 cm

Answer

10 cm

Question 59

Welche der folgenden Abkürzungen steht für die transversale Vergrößerung einer Linse?

Accepted Answer

M

Answer

B

Answer

d

Answer

f

Question 60

Ein Punkt befindet sich im Brennpunkt einer konkaven Linse. Welches der folgenden Bilder entsteht?

Accepted Answer

Virtuell und aufrecht

Answer

Reell und aufrecht

Answer

Virtuell und auf dem Kopf stehend

Answer

Reell und auf dem Kopf stehend

Question 61

Welche Bauart hat ein Prisma mit dem kleinsten Ablenkwinkel für eine bestimmte Farbe?

Accepted Answer

Minimum-Ablenkungsprisma

Answer

Amici-Prisma

Answer

Pentaprisma

Answer

Dove-Prisma

Question 62

Welche der folgenden Farben hat die kürzeste Wellenlänge?

Accepted Answer

Blau

Answer

Grün

Answer

Rot

Question 63

Was ist die Einheit der Lichtfrequenz?

Accepted Answer

Hertz (Hz)

Answer

Watt (W)

Answer

Meter (m)

Question 64

Welche der folgenden Größen ist eine skalare Größe?

Accepted Answer

Intensität

Answer

Polarisation

Answer

Frequenz

Answer

Phasengeschwindigkeit