Geometrische Optik lernen: Lichtstrahlen, Brechung, Reflexion, Linsen, Abbildungen

Question 1

Welches Gesetz beschreibt die Ablenkung von Licht an einer Grenzfläche?

Accepted Answer

Gesetz der Brechung

Answer

Gesetz der Reflexion

Answer

Gesetz der Absorption

Answer

Gesetz der Emission

Question 2

Was gibt der Brechungsindex eines Mediums an?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Medium zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum

Answer

Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Medium

Answer

Das Verhältnis der Wellenlänge des Lichts im Vakuum zur Wellenlänge des Lichts im Medium

Answer

Das Verhältnis der Intensität des Lichts im Vakuum zur Intensität des Lichts im Medium

Question 3

Welche Eigenschaft hat eine konvexe Linse?

Accepted Answer

Sammelt parallele Lichtstrahlen zu einem Punkt

Answer

Zerstreut parallele Lichtstrahlen

Answer

Vergrößert abgebildete Gegenstände

Answer

Verkleinert abgebildete Gegenstände

Question 4

Welche Brennweite besitzt eine Linse, die ein Objekt doppelt so groß und in doppeltem Abstand abbildet?

Accepted Answer

2f

Answer

f

Answer

3f

Answer

4f

Question 5

Was ist der entscheidende Unterschied zwischen einer realen und einer virtuellen Abbildung?

Accepted Answer

Reale Abbildungen können auf einem Schirm aufgefangen werden, virtuelle nicht

Answer

Virtuelle Abbildungen können auf einem Schirm aufgefangen werden, reale nicht

Answer

Reale Abbildungen sind vergrößert, virtuelle Abbildungen verkleinert

Answer

Virtuelle Abbildungen sind vergrößert, reale Abbildungen verkleinert

Question 6

Welche Linsenart wird in einer Kamera eingesetzt?

Accepted Answer

Konvexe Linse

Answer

Konkave Linse

Answer

Zylinderlinse

Answer

Fresnellinse

Question 7

Welches Phänomen beruht auf der Lichtbrechung?

Accepted Answer

Regenbogen

Answer

Luftspiegelung

Answer

Polarisation

Answer

Beugung

Question 8

Was versteht man unter dem Grenzwinkel für Totalreflexion?

Accepted Answer

Den Winkel, bei dem der Brechungswinkel 90° beträgt

Answer

Den Winkel, bei dem der Einfallswinkel 90° beträgt

Answer

Den Winkel, bei dem die Lichtintensität maximal ist

Answer

Den Winkel, bei dem die Lichtintensität minimal ist

Question 9

Welche Farbe hat Licht mit der größten Wellenlänge?

Accepted Answer

Rot

Answer

Gelb

Answer

Grün

Answer

Blau

Question 10

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einer monochromatischen und einer polychromatischen Lichtquelle?

Accepted Answer

Monochromatische Lichtquellen senden eine einzige Wellenlänge aus, polychromatische mehrere

Answer

Monochromatische Lichtquellen senden mehrere Wellenlängen aus, polychromatische eine einzige

Answer

Monochromatische Lichtquellen sind heller als polychromatische

Answer

Polychromatische Lichtquellen sind heller als monochromatische

Question 11

Welches Gesetz beschreibt die Änderung der Ausbreitungsrichtung von Licht an einer Grenzfläche zweier Medien?

Accepted Answer

Gesetz der Brechung

Answer

Gesetz der Reflexion

Answer

Gesetz der Absorption

Answer

Gesetz der Streuung

Question 12

Welche Aussage zum Brechungsindex n eines Materials ist korrekt?

Accepted Answer

Er gibt das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten in Vakuum und dem Material an.

Answer

Er ist für alle Materialien gleich.

Answer

Er ist unabhängig von der Wellenlänge des Lichts.

Answer

Er ist größer als 1 für alle Materialien.

Question 13

Welche Eigenschaft besitzen optische Prismen?

Accepted Answer

Sie brechen Licht.

Answer

Sie reflektieren Licht.

Answer

Sie absorbieren Licht.

Answer

Sie streuen Licht.

Question 14

Was bedeutet "virtuelles Bild"?

Accepted Answer

Das Bild kann nicht auf einer Leinwand aufgefangen werden.

Answer

Das Bild kann auf einer Leinwand aufgefangen werden.

Answer

Das Bild ist vergrößert.

Answer

Das Bild ist verkleinert.

Question 15

Welche Farbe hat Licht im sichtbaren Spektrum mit der längsten Wellenlänge?

Accepted Answer

Rot

Answer

Grün

Answer

Blau

Answer

Gelb

Question 16

Was ist Totalreflexion?

Accepted Answer

Die vollständige Reflexion von Licht an einer Grenzfläche.

Answer

Die Brechung von Licht an einer Grenzfläche.

Answer

Die Absorption von Licht an einer Grenzfläche.

Answer

Die Streuung von Licht an einer Grenzfläche.

Question 17

Welche Aussage über die Brechung von Licht an einer Grenzfläche ist korrekt?

Accepted Answer

Das einfallende, das gebrochene und das Normalenlot liegen in einer Ebene.

Answer

Die Brechung erfolgt immer in Richtung der reflektierten Strahls.

Answer

Die Brechung erfolgt immer in Richtung der einfallenden Strahls.

Question 18

Was versteht man unter dem Brechungsindex?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Medium.

Answer

Der Winkel, unter dem ein Lichtstrahl an einer Grenzfläche gebrochen wird.

Answer

Die Wellenlänge des Lichts im Medium.

Question 19

Welche Aussage über die Reflexion von Licht 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.

Question 20

Welche Art von Linse bildet ein umgekehrtes, verkleinerndes Bild?

Accepted Answer

Zerstreuungslinse.

Answer

Zylindrische Linse

Answer

Sammellinse

Answer

Asphärische Linse

Question 21

Welche Aussage über die Brennweite einer Linse ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist der Abstand zwischen der Linse und dem Brennpunkt.

Answer

Sie ist der Abstand zwischen der Linse und dem Bild.

Answer

Sie ist der Abstand zwischen der Linse und dem Gegenstand.

Question 22

Welche Größe wird durch die Linsenformel beschrieben?

Accepted Answer

Die Bildweite

Answer

Die Brennweite

Answer

Die Gegenstandsweite

Answer

Die Bildhöhe

Question 23

Welche Aussage über die Vergrößerung einer Linse ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist das Verhältnis der Bildhöhe zur Gegenstandshöhe.

Answer

Sie ist das Verhältnis der Gegenstandshöhe zur Bildhöhe.

Answer

Sie ist das Verhältnis der Brennweite zur Gegenstandsweite.

Question 24

Welche Anwendung der geometrischen Optik wird in der Fotografie verwendet?

Accepted Answer

Objektive in Fotokameras

Answer

Augenoptik

Answer

Optische Mikroskopie

Question 25

Welches Gesetz beschreibt die Reflexion?

Accepted Answer

Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.

Answer

Der Einfallswinkel ist das Doppelte des Reflexionswinkels.

Answer

Der Einfallswinkel ist komplementär zum Reflexionswinkel.

Question 26

Welche Aussage über konvexe Linsen ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie erzeugen je nach Objektabstand ein reelles oder ein virtuelles Bild.

Answer

Sie erzeugen immer ein virtuelles Bild.

Answer

Sie erzeugen immer ein reelles Bild.

Answer

Sie erzeugen nur Bilder, wenn das Objekt außerhalb ihrer Brennweite liegt.

Question 27

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.

Answer

Der Abstand zwischen der Linse und dem Objekt.

Answer

Die Dicke der Linse.

Question 28

Wie lautet die Linsenformel für dünne Linsen?

Accepted Answer

1/f = 1/p + 1/q

Answer

f = p - q

Answer

f = p + q

Answer

f = pq

Question 29

Unter welchen Bedingungen entsteht durch eine Linse ein reelles Bild?

Accepted Answer

Wenn das Objekt außerhalb der Brennweite liegt.

Answer

Wenn das Objekt auf der Brennweite liegt.

Answer

Wenn das Objekt innerhalb der Brennweite liegt.

Question 30

Was ist die Vergrößerung einer Linse?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Bildhöhe zur Objekthöhe.

Answer

Das Verhältnis der Objekthöhe zur Bildhöhe.

Answer

Der Abstand zwischen der Linse und dem Objekt.

Answer

Der Abstand zwischen der Linse und dem Bild.

Question 31

Welche Aussage über Prismen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie lenken Licht durch Brechung ab.

Answer

Sie absorbieren Licht.

Answer

Sie reflektieren Licht.

Answer

Sie beugen Licht nicht.

Question 32

Was ist die Totalreflexion?

Accepted Answer

Reflexion des Lichts an der Grenzfläche zwischen zwei Medien, wenn der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.

Answer

Reflexion des Lichts an der Grenzfläche zwischen zwei Medien, wenn der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel ist.

Question 33

Welche Anwendung nutzt das Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Glasfaserkabel

Answer

Linsen

Answer

Spiegel

Answer

Prismen

Question 34

Welche der folgenden Aussagen beschreibt das Gesetz der Reflexion zutreffend?

Accepted Answer

Der einfallende Strahl, der reflektierte Strahl und das Einfallslot liegen in einer Ebene.

Answer

Der Einfallswinkel ist kleiner als der Ausfallswinkel.

Answer

Der reflektierte Strahl ist immer parallel zum einfallenden Strahl.

Answer

Die Wellenlänge des Lichts ändert sich bei der Reflexion.

Question 35

Welche der folgenden Linsenarten erzeugt ein vergrößertes, reelles Bild eines nahen Objekts?

Accepted Answer

Konvexe Linse (Sammellinse)

Answer

Bifokallinse

Answer

Zylindrische Linse

Answer

Konkave Linse (Zerstreuungslinse)

Question 36

Welcher Faktor beeinflusst die Brennweite einer konvexen Linse am stärksten?

Accepted Answer

Krümmungsradius der Linsenoberflächen

Answer

Dicke der Linse

Answer

Farbe des Lichts

Answer

Material der Linse

Question 37

Was geschieht mit einem Lichtstrahl, der parallel zur optischen Achse einer konvexen Linse einfällt?

Accepted Answer

Er geht nach der Brechung durch die Linse durch den Brennpunkt.

Answer

Er wird an der Linse reflektiert.

Answer

Er trifft nach der Brechung durch die Linse außerhalb des Brennpunkts parallel zur Achse.

Answer

Er wird zur Seite abgelenkt.

Question 38

Auf welchem Prinzip beruht die Funktionsweise von Lichtleitern?

Accepted Answer

Totalreflexion

Answer

Interferenz

Answer

Brechung

Answer

Beugung

Question 39

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen geometrischer und Wellenoptik?

Accepted Answer

Die geometrische Optik betrachtet Licht als Strahlen, während die Wellenoptik Licht als Wellen betrachtet.

Answer

Die geometrische Optik kann Beugung und Interferenz erklären, während die Wellenoptik dies nicht kann.

Answer

Die Wellenoptik ist für große Wellenlängen gültig, während die geometrische Optik für kleine Wellenlängen gültig ist.

Answer

Die Wellenoptik ist eine moderne Theorie, während die geometrische Optik eine veraltete Theorie ist.

Question 40

Welches physikalische Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Einfalls-, Ausfalls- und Lotwinkel beim Übergang von Licht an einer Grenzfläche?

Accepted Answer

Snell-Descartes'sches Gesetz

Answer

Lambert-Beersches Gesetz

Answer

Gaußsches Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Question 41

Welche Aussage über die Abbildung eines Objekts durch eine Sammellinse ist richtig?

Accepted Answer

Das Bild ist auf einem Schirm sichtbar und kann real oder virtuell sein.

Answer

Das Bild ist immer reell.

Answer

Die Bildgröße ist immer größer als die Objektgröße.

Answer

Das Bild ist immer virtuell.

Question 42

Welche Aussage über die Reflexion von Licht an einem Planspiegel ist zutreffend?

Accepted Answer

Der Einfallswinkel ist gleich dem Ausfallswinkel.

Answer

Das reflektierte Licht ist zirkular polarisiert.

Answer

Die Wellenlänge des reflektierten Lichts ändert sich.

Answer

Die Intensität des reflektierten Lichts ist immer kleiner als die des einfallenden Lichts.

Question 43

Was versteht man unter Interferenz von Licht?

Accepted Answer

Die Überlagerung von Lichtwellen, die zu Verstärkung oder Auslöschung führen kann.

Answer

Die Brechung von Licht an einer Grenzfläche.

Answer

Die Beugung von Licht an einem Hindernis.

Answer

Die Reflexion von Licht an einer Oberfläche.

Question 44

Was ist die Polarisation von Licht?

Accepted Answer

Die Ausrichtung der elektrischen Feldvektoren einer Lichtwelle in eine bestimmte Richtung.

Answer

Die Änderung der Frequenz des Lichts.

Answer

Die Änderung der Ausbreitungsrichtung des Lichts.

Answer

Die Änderung der Wellenlänge des Lichts.

Question 45

Welche Aussage beschreibt das Brechungsgesetz korrekt?

Accepted Answer

Der einfallende Strahl, der gebrochene Strahl und das Lot auf die Grenzfläche liegen in einer Ebene.

Answer

Die Brechzahl des gebrochenen Mediums ist immer größer als die des einfallenden Mediums.

Answer

Sobald Licht von einem dichteren in ein dünneres Medium übertritt, wird es reflektiert.

Question 46

Ein Lichtstrahl trifft mit einem Winkel von 45° auf einen Planspiegel. Welchen Winkel bildet der reflektierte Strahl mit der Spiegeloberfläche?

Accepted Answer

45°

Answer

30°

Answer

90°

Question 47

Welche Eigenschaft einer Sammellinse wird durch eine positive Brennweite beschrieben?

Accepted Answer

Sie bündelt parallel einfallende Lichtstrahlen in einem Brennpunkt.

Answer

Sie zerstreut parallel einfallende Lichtstrahlen.

Answer

Sie hat eine negative Brennweite.

Question 48

Welche Aussage trifft auf Lichtstrahlen zu, die durch ein Prisma fallen?

Accepted Answer

Sie werden je nach Farbe unterschiedlich stark abgelenkt.

Answer

Sie werden nur abgelenkt.

Answer

Sie werden nur spektral zerlegt.

Answer

Sie werden weder abgelenkt noch spektral zerlegt.

Question 49

Welche Lichtfarbe besitzt die größte Wellenlänge?

Accepted Answer

Rot

Answer

Gelb

Answer

Grün

Answer

Blau

Question 50

Welche Farbe hat ein Gegenstand, der alle einfallenden Lichtstrahlen reflektiert?

Accepted Answer

Weiß

Answer

Schwarz

Answer

Die Komplementärfarbe des reflektierten Lichts

Question 51

Ein Lichtstrahl trifft unter einem Winkel von 30° auf eine Glasplatte. Welcher Winkel beschreibt den gebrochenen Strahl innerhalb der Glasplatte, wenn die Brechzahl des Glases 1,5 beträgt?

Accepted Answer

Ca. 19,5°

Answer

Ca. 45°

Answer

Gleich 30°

Answer

Es hängt von der Dicke der Glasplatte ab.

Question 52

Welche der folgenden Aussagen beschreibt das Verhalten einer konkaven Linse korrekt?

Accepted Answer

Divergiert parallele Lichtstrahlen.

Answer

Konvergiert parallele Lichtstrahlen zu einem Brennpunkt.

Answer

Verläuft parallele Lichtstrahlen unverändert.

Question 53

Ein Objekt wird 15 cm vor einer konvexen Linse mit einer Brennweite von 10 cm platziert. Wo befindet sich das Bild?

Accepted Answer

30 cm hinter der Linse

Answer

10 cm hinter der Linse

Answer

Vor der Linse

Answer

15 cm hinter der Linse

Question 54

Welche der folgenden Eigenschaften beschreibt ein virtuelles Bild?

Accepted Answer

Es kann nicht auf einem Schirm projiziert werden.

Answer

Es kann nur durch eine konkave Linse erzeugt werden.

Answer

Es ist immer vergrößert.

Answer

Es ist immer aufrecht.

Question 55

Welche Art von Linse wird in einer Lupe verwendet?

Accepted Answer

Konvexe Linse

Answer

Plankonvexe Linse

Answer

Plankonkave Linse

Answer

Konkave Linse

Question 56

Ein Lichtstrahl trifft senkrecht auf eine Glasplatte. Was passiert mit dem Lichtstrahl?

Accepted Answer

Er geht unverändert durch.

Answer

Er wird gebrochen.

Answer

Er wird absorbiert.

Answer

Er wird reflektiert.

Question 57

Welche Aussage über den Brechungsindex eines Materials ist korrekt?

Accepted Answer

Er gibt das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Material an.

Answer

Er gibt die Wellenlänge des Lichts im Material an.

Answer

Er gibt die Geschwindigkeit des Lichts im Material an.

Question 58

Welche Art von Linse wird in einer Brille für Kurzsichtigkeit verwendet?

Accepted Answer

Konkave Linse

Answer

Plankonvexe Linse

Answer

Konvexe Linse

Answer

Plankonkave Linse

Question 59

Welche der folgenden Faktoren beeinflussen die Brechung eines Lichtstrahls an einer Grenzfläche?

Accepted Answer

Der Einfallswinkel und die Brechungsindizes der beiden Medien.

Answer

Nur die Brechungsindizes der beiden Medien.

Answer

Nur der Einfallswinkel.

Question 60

Wie verändert sich die Brennweite einer konvexen Linse, wenn sie in Wasser getaucht wird?

Accepted Answer

Sie wird größer.

Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Es hängt von der Art des Wassers ab.

Answer

Sie wird kleiner.