Geometrische Optik lernen: Lichtstrahlen, Brechung, Reflexion und Linsen

Question 1

Welche Aussage über die Eigenschaft von Lichtstrahlen trifft zu?

Accepted Answer

Lichtstrahlen verlaufen geradlinig.

Answer

Lichtstrahlen sind Teilchen.

Answer

Lichtstrahlen werden in transparenten Materialien nicht abgelenkt.

Answer

Lichtstrahlen können nicht reflektiert werden.

Question 2

Was passiert mit einem Lichtstrahl, wenn er von Luft in Wasser übertritt?

Accepted Answer

Er wird gebrochen und abgelenkt.

Answer

Er wird reflektiert und zurückgeworfen.

Answer

Er ändert seine Geschwindigkeit, aber nicht seine Richtung.

Answer

Er wird absorbiert und verschwindet.

Question 3

Welches Gesetz beschreibt das Verhältnis zwischen Einfallswinkel und Brechungswinkel bei der Brechung?

Accepted Answer

Gesetz von Snell

Answer

Gesetz von Descartes

Answer

Gesetz von Fermat

Answer

Gesetz von Fresnel

Question 4

Was ist Totalreflexion?

Accepted Answer

Eine Reflexion an einer Grenzfläche, bei der der Lichtstrahl vollständig reflektiert wird.

Answer

Eine Reflexion an einer Grenzfläche, bei der der Lichtstrahl teilweise reflektiert wird.

Answer

Eine Brechung an einer Grenzfläche, bei der der Lichtstrahl vollständig gebrochen wird.

Answer

Eine Brechung an einer Grenzfläche, bei der der Lichtstrahl teilweise gebrochen wird.

Question 5

Welche Gleichung beschreibt die Abbildungsgleichung für eine Linse?

Accepted Answer

1/f = 1/g + 1/b

Answer

f = g + b

Answer

g = b/f

Answer

b = f/g

Question 6

Welche Aussage zur Abbildung durch eine Sammellinse ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann sowohl virtuelle als auch reelle Bilder bilden.

Answer

Sie bildet nur virtuelle Bilder.

Answer

Sie bildet nur reelle Bilder.

Answer

Sie bildet nur Bilder mit umgekehrtem Vorzeichen.

Question 7

Was geschieht, wenn ein Lichtstrahl von Luft in Glas übertritt?

Accepted Answer

Er wird gebrochen.

Answer

Er wird reflektiert.

Question 8

Welche der folgenden Aussagen zur Reflexion von Lichtstrahlen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Das reflektierte Licht hat die gleiche Farbe wie das einfallende Licht.

Answer

Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.

Answer

Die einfallenden und reflektierten Strahlen liegen in derselben Ebene.

Question 9

Was ist die Brennweite einer Linse?

Accepted Answer

Der Abstand zwischen der Linse und dem Brennpunkt.

Answer

Der Abstand zwischen der Linse und dem Bild.

Question 10

Welche Art von Bild entsteht, wenn sich der Gegenstand zwischen der Brennweite und der Linse befindet?

Accepted Answer

Verkleinertes, virtuelles Bild

Answer

Verkleinertes, reelles Bild

Question 11

Welche der folgenden Aussagen zur Lichtabsorption ist richtig?

Accepted Answer

Bunte Objekte absorbieren nur bestimmte Lichtwellenlängen.

Answer

Weiße Objekte reflektieren alle Lichtwellenlängen.

Question 12

Welche Auswirkung hat es auf einen Lichtstrahl, wenn er von einem dichteren in ein dünneres Medium eintritt?

Accepted Answer

Er wird gebrochen und vom Lot weg abgelenkt

Answer

Er wird gebrochen und zum Lot hin abgelenkt

Answer

Er wird reflektiert

Answer

Er wird absorbiert

Question 13

Welches optische Instrument nutzt das Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Prisma

Answer

Lupe

Answer

Teleskop

Answer

Mikroskop

Question 14

Was passiert, wenn ein Lichtstrahl schräg auf die Grenzfläche zwischen zwei optischen Medien trifft?

Accepted Answer

Er wird gebrochen und reflektiert.

Answer

Er wird nur gebrochen.

Answer

Er wird nur reflektiert.

Answer

Er wird weder gebrochen noch reflektiert.

Question 15

Was versteht man unter dem Brennpunkt einer Sammellinse?

Accepted Answer

Einen Punkt, in dem sich alle einfallenden parallelen Lichtstrahlen nach der Brechung schneiden

Answer

Einen Punkt, von dem alle einfallenden parallelen Lichtstrahlen nach der Brechung auszugehen scheinen

Answer

Einen Punkt, an dem sich alle einfallenden Lichtstrahlen, unabhängig von ihrer Richtung, treffen

Answer

Einen Punkt, durch den alle einfallenden Lichtstrahlen ungebrochen hindurchgehen

Question 16

Wie breiten sich Lichtstrahlen in der Regel aus?

Accepted Answer

In geraden Linien, außer bei Wechsel des Mediums.

Answer

Mit unendlicher Geschwindigkeit im Vakuum.

Answer

Mit gleicher Geschwindigkeit in allen Medien.

Question 17

Was versteht man unter dem Brennpunkt einer Sammellinse?

Accepted Answer

Der Punkt, an dem sich parallele Lichtstrahlen nach der Brechung durch die Linse schneiden.

Answer

Der Punkt, an dem sich divergente Lichtstrahlen nach der Brechung durch die Linse schneiden.

Answer

Der Punkt, an dem sich konvergente Lichtstrahlen nach der Brechung durch die Linse schneiden.

Answer

Der Punkt, an dem sich reflektierte Lichtstrahlen schneiden.

Question 18

Welche Gleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen Objektweite (p), Bildweite (q) und Brennweite (f) einer Linse?

Accepted Answer

1/f = 1/p + 1/q

Answer

1/f = 1/q - 1/p

Answer

f = p + q

Answer

f = p - q

Question 19

Was ist der Unterschied zwischen einer reellen und einer virtuellen Abbildung?

Accepted Answer

Eine reale Abbildung kann auf einem Schirm aufgefangen werden, eine virtuelle nicht.

Answer

Eine virtuelle Abbildung kann auf einem Schirm aufgefangen werden, eine reale nicht.

Answer

Reale Abbildungen sind immer aufrecht, virtuelle sind immer invertiert.

Answer

Reale Abbildungen sind immer vergrößert, virtuelle sind immer verkleinert.

Question 20

Welche Art von Linse besitzt eine positive Brennweite?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Zylinderlinse

Answer

Bifokallinse

Question 21

Welche Aussage zu Reflexion an einem ebenen Spiegel ist falsch?

Accepted Answer

Das Bild ist immer reell.

Answer

Der reflektierte Strahl liegt in derselben Ebene wie der einfallende Strahl.

Answer

Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.

Answer

Das Bild ist immer aufrecht.

Question 22

Welche Art von Aberration wird durch eine sphärische Linse verursacht?

Accepted Answer

Sphärische Aberration

Answer

Chromatische Aberration

Answer

Astigmatismus

Answer

Koma

Question 23

Welche Einheit hat die Lichtstärke?

Accepted Answer

Candela

Answer

Lumen

Answer

Lux

Answer

Watt

Question 24

Was ist die Ursache für die Dispersion des Lichts und wie wirkt sie sich auf die Abbildung durch Linsen aus?

Accepted Answer

Verschiedene Lichtfarben werden unterschiedlich stark gebrochen.

Answer

Die Lichtfarbe hat keinen Einfluss auf die Abbildung durch Linsen.

Answer

Die Dispersion tritt nur an der Grenze zwischen zwei Materialien auf.

Answer

Die Dispersion wird durch die Lichttemperatur verursacht.

Question 25

Wie breitet sich Licht aus?

Accepted Answer

Licht breitet sich in geraden Linien aus.

Answer

Licht breitet sich in allen Medien mit derselben Geschwindigkeit aus.

Answer

Licht breitet sich nur in einem Vakuum aus.

Answer

Licht breitet sich nur in inhomogenen Medien aus.

Question 26

Welche Art von Linse ist eine Linse mit einer positiven Brennweite?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Sphärische Linse

Answer

Zylindrische Linse

Question 27

Welche Farbe wird an einer roten Oberfläche reflektiert?

Accepted Answer

Rot

Answer

Blau

Answer

Grün

Answer

Weiß

Question 28

Welche Art von Linse hat eine positive Brennweite und bildet reelle, vergrößerte Bilder?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Konkavlinse

Answer

Konvexe Linse

Question 29

Was beschreibt die Abbildungsgleichung für eine dünne Linse?

Accepted Answer

Die Beziehung zwischen Objektweite, Bildweite und Brennweite

Answer

Die Vergrößerung der Linse

Answer

Die Brechkraft der Linse

Answer

Den Abbildungsmaßstab

Question 30

Wie kann die Brennweite einer Sammellinse experimentell bestimmt werden?

Accepted Answer

Durch Messung des Abstands zwischen Linse und Brennpunkt für verschiedene Objektweiten

Answer

Durch Verwendung einer Brennweitentabelle

Answer

Durch Messung der Lichtstärke für verschiedene Objektweiten

Answer

Durch Berechnung aus dem Radius der Linsenflächen

Question 31

Welche der folgenden Größen ist eine abgeleitete Größe in der geometrischen Optik?

Accepted Answer

Brechungsindex

Answer

Wellenlänge

Answer

Lichtgeschwindigkeit

Answer

Energie

Question 32

Wie verändert sich die Brennweite einer Sammellinse, wenn der Radius ihrer Kugelflächen verringert wird?

Accepted Answer

Sie nimmt ab.

Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Sie kann sowohl zu- als auch abnehmen.

Question 33

Welche Beziehung beschreibt die Abbildungsgleichung?

Accepted Answer

1/f = 1/g + 1/b

Answer

f = g - b

Answer

g = f - b

Answer

b = f - g

Question 34

Was bewirkt eine Lupe?

Accepted Answer

Sie vergrößert virtuelle Bilder.

Answer

Sie verkleinert reelle Bilder.

Answer

Sie invertiert Bilder.

Answer

Sie verändert die Farbe von Bildern.

Question 35

Was ist der kritische Winkel der Totalreflexion?

Accepted Answer

Der Einfallswinkel, bei dem das Licht vollständig reflektiert wird.

Answer

Der Einfallswinkel, bei dem das Licht teilweise reflektiert und teilweise gebrochen wird.

Answer

Der Einfallswinkel, bei dem das Licht vollständig gebrochen wird.

Answer

Der Einfallswinkel, bei dem das Licht vollständig absorbiert wird.

Question 36

Welche der folgenden Farben hat die längste Wellenlänge?

Accepted Answer

Rot

Answer

Grün

Answer

Blau

Answer

Violett

Question 37

Was ist ein Prisma?

Accepted Answer

Ein transparentes Objekt mit dreieckiger Form, das Licht brechen kann.

Answer

Ein Spiegel mit einer konkaven Oberfläche.

Answer

Eine Linse mit einer konvexen Oberfläche.

Answer

Eine Lochblende, die Lichtstrahlen bündeln kann.

Question 38

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

Accepted Answer

Das Reflexionsgesetz besagt, dass der Einfallswinkel gleich dem Ausfallswinkel ist.

Answer

Licht wird immer an einer Oberfläche teilweise reflektiert.

Answer

Die Reflexion von Licht ist ein inelastischer Prozess.

Answer

Der Reflexionsindex eines Materials ist immer kleiner als 1.

Question 39

Wie breiten sich Lichtstrahlen aus?

Accepted Answer

Geradlinig

Answer

Nur in einem Vakuum

Answer

In allen Richtungen

Answer

Wellenförmig

Question 40

Was passiert beim Auftreffen eines Lichtstrahls auf eine glatte Oberfläche?

Accepted Answer

Der Reflexionswinkel entspricht dem Einfallswinkel.

Answer

Der Reflexionswinkel ist halb so groß wie der Einfallswinkel.

Answer

Der Reflexionswinkel ist doppelt so groß wie der Einfallswinkel.

Question 41

Wie verändert sich die Ausbreitungsrichtung von Licht beim Übergang von einem Medium in ein anderes?

Accepted Answer

Es wird gebrochen.

Answer

Es bleibt unverändert.

Answer

Es wird immer gebrochen.

Question 42

Wie lautet die Abbildungsgleichung für dünne Linsen?

Accepted Answer

1/f = 1/g + 1/b

Answer

1/f = b/g

Answer

1/f = g - b

Answer

1/f = g/b

Question 43

Welche Linsenart bildet ein reelles, vergrößertes Bild?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Plankonkavlinse

Answer

Plankonvexlinse

Question 44

Was ist die Brennweite einer Linse?

Accepted Answer

Abstand zwischen Linse und Brennpunkt

Answer

Abstand zwischen Linse und Bild

Answer

Abstand zwischen Linse und Gegenstand

Question 45

Was ist das Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Vollständige Reflexion beim Übergang von einem dichteren in ein dünneres Medium

Answer

Vollständige Reflexion beim Übergang von einem dünneren in ein dichteres Medium

Answer

Vollständige Absorption beim Übergang von einem dichteren in ein dünneres Medium

Question 46

Welcher der folgenden Gegenstände weist eine konvexe Oberfläche auf?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Prisma

Answer

Hohlspiegel

Question 47

Was geschieht mit einem Lichtstrahl, der schräg auf eine Grenzfläche zwischen Luft und Glas trifft?

Accepted Answer

Er wird gebrochen und reflektiert.

Answer

Er wird nicht abgelenkt.

Answer

Er wird nur gebrochen.

Answer

Er wird nur reflektiert.

Question 48

Was ist der Brennpunkt einer Sammellinse?

Accepted Answer

Der Punkt, in dem parallele Lichtstrahlen nach der Brechung zusammentreffen

Answer

Der Punkt, in dem das Bild entsteht

Answer

Der Punkt, in dem divergente Lichtstrahlen zusammentreffen

Question 49

Welche der folgenden Farben des sichtbaren Spektrums erfährt die stärkste Brechung?

Accepted Answer

Violett

Answer

Gelb

Answer

Grün

Answer

Rot

Question 50

Was geschieht mit einem Lichtstrahl, der parallel zur optischen Achse auf eine Zerstreuungslinse trifft?

Accepted Answer

Er wird divergiert.

Answer

Er wird gebrochen.

Answer

Er wird konvergiert.

Answer

Er wird reflektiert.

Question 51

Was ist der Unterschied zwischen einem reellen und einem virtuellen Bild?

Accepted Answer

Ein reelles Bild kann auf einem Schirm aufgefangen werden, während ein virtuelles Bild nur scheinbar vorhanden ist.

Answer

Ein reelles Bild ist kleiner als das Objekt, während ein virtuelles Bild größer ist.

Answer

Ein reelles Bild ist auf dem Kopf stehend, während ein virtuelles Bild aufrecht ist.

Question 52

Welche grundlegende Eigenschaft der Lichtausbreitung ist korrekt?

Accepted Answer

Licht breitet sich geradlinig aus.

Answer

Licht breitet sich nur in Wellen aus.

Answer

Licht breitet sich nur in geraden Linien aus.

Answer

Licht breitet sich wellenförmig aus.

Question 53

Der Einfallswinkel ist größer als der Brechungswinkel, wenn Licht von einem dichteren in ein optisch dünneres Medium übertritt. Wie groß ist der Brechungswinkel?

Accepted Answer

Kleiner als der Einfallswinkel.

Answer

Gleich dem Einfallswinkel.

Answer

Größer als der Einfallswinkel.

Question 54

Der Brennpunkt einer Sammellinse ist der Punkt, in dem sich parallele Lichtstrahlen nach der Brechung treffen. Was trifft auf den Brennpunkt einer Zerstreuungslinse zu?

Accepted Answer

Parallele Lichtstrahlen scheinen nach der Brechung von einem Punkt auszugehen.

Answer

Parallele Lichtstrahlen werden nach der Brechung reflektiert.

Answer

Parallele Lichtstrahlen schneiden sich nach der Brechung nie.

Question 55

Welche Aussage zur Abbildungsgleichung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt die Abhängigkeit der Bildweite von der Gegenstandsweite und der Brennweite der Linse an.

Answer

Sie kann nur für Sammellinsen verwendet werden.

Answer

Sie berücksichtigt nicht die Wellenlänge des Lichts.

Question 56

Welche Art von Linse erzeugt immer ein virtuelles Bild eines Objekts?

Accepted Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Hohlspiegel

Answer

Sammellinse

Answer

Plankonvexlinse

Question 57

Welche Aussage zur Dispersion des Lichts ist korrekt?

Accepted Answer

Weißes Licht wird beim Durchgang durch ein Prisma nach seiner Wellenlänge in seine Spektralfarben getrennt.

Answer

Die Dispersion hängt nicht vom Material des Prismas ab.

Answer

Rotes Licht wird am stärksten gebrochen, während violettes Licht am wenigsten gebrochen wird.

Question 58

Welche physikalischen Vorgänge führen zur Entstehung eines Regenbogens?

Accepted Answer

Brechung, Reflexion und Dispersion des Lichts in Regentropfen

Answer

Interferenz und Beugung des Lichts in Regentropfen

Answer

Streuung und Absorption des Lichts in Regentropfen

Question 59

Welches Gesetz beschreibt die Ausbreitung von Lichtstrahlen in einem homogenen, isotropen Medium?

Accepted Answer

Gesetz der Geradlinigkeit

Answer

Gesetz der Reflexion

Answer

Gesetz der Brechung

Answer

Gesetz der Abbildung

Question 60

Welche Linse bildet reelle Bilder?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Plankonkavlinse

Answer

Plankonvexlinse

Answer

Zerstreuungslinse

Question 61

Die Brennweite einer Sammellinse ist:

Accepted Answer

Positiv

Answer

Null

Answer

Unendlich

Answer

Negativ

Question 62

Welche Brennweite hat ein konkaver Spiegel, der ein aufrechtes, vergrößertes Bild erzeugt?

Accepted Answer

f < 0.

Answer

f = 0.

Answer

Die Brennweite ist nicht bestimmbar.

Answer

f > 0.

Question 63

Wie lautet die Gleichung für die Gesamtbrennweite zweier Linsen, die hintereinander angeordnet sind?

Accepted Answer

1/f = 1/f1 + 1/f2.

Answer

f = f1 + f2.

Answer

1/f = f1 + f2.

Answer

1/f = f1 - f2.

Question 64

Welche Linsengleichung gibt den Zusammenhang zwischen Gegenstandsweite, Bildweite und Gegenstandshöhe an?

Accepted Answer

h'/h = -b'/a'.

Answer

h'/h = b'/a'.

Answer

a'/h = b'/h'.

Answer

b'/h = a'/h'.