Geometrische Optik lernen: Lichtbrechung, Spiegelung, Linsen verstehen

Question 1

Totalreflexion tritt auf, wenn:

Accepted Answer

der Einfallswinkel den kritischen Winkel überschreitet

Answer

Licht von einem dichteren in ein dünneres Medium übergeht

Answer

das reflektierte Licht vollständig linear polarisiert ist

Question 2

Der Brennpunkt einer Sammellinse ist der Punkt, an dem:

Accepted Answer

parallele Lichtstrahlen nach der Brechung zusammentreffen

Answer

divergierende Lichtstrahlen nach der Brechung zusammentreffen

Answer

konvergierende Lichtstrahlen nach der Brechung parallel verlaufen

Question 3

Wenn weißes Licht durch ein rotes Farbfilter geleitet wird, erscheint das durchgelassene Licht:

Accepted Answer

rot

Answer

blau

Answer

grün

Question 4

Der Unterschied zwischen einem realen und einem virtuellen Bild besteht darin, dass:

Accepted Answer

ein reales Bild auf einer Leinwand aufgefangen werden kann, ein virtuelles Bild nicht

Answer

ein virtuelles Bild aufrecht ist, ein reales Bild auf dem Kopf stehend ist

Answer

ein reales Bild größer als der Gegenstand ist, ein virtuelles Bild kleiner ist

Question 5

Die Dispersion von Licht bezieht sich auf:

Accepted Answer

die Abhängigkeit der Brechzahl von der Wellenlänge

Answer

die Zerlegung von weißem Licht in seine Spektralfarben

Answer

den Einfluss der Dicke des Mediums auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts

Question 6

Wenn Licht auf eine raue Oberfläche fällt, tritt folgender Effekt auf:

Accepted Answer

Streuung

Answer

Reflexion

Answer

Brechung

Question 7

Welches Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Einfallswinkel und Brechungswinkel beim Übergang von Licht von einem Medium in ein anderes?

Accepted Answer

Gesetz von Snell

Answer

Gesetz von Descartes

Answer

Gesetz von Lambert

Answer

Gesetz von Ohm

Question 8

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

Accepted Answer

Das Licht wird von der Linse weg gebrochen.

Answer

Das Licht wird zur Linse hin gebrochen.

Answer

Die Brechung verläuft parallel zur optischen Achse.

Answer

Das Licht wird nicht gebrochen.

Question 9

Was geschieht mit einem Lichtstrahl, der senkrecht auf einen Planspiegel trifft?

Accepted Answer

Er wird reflektiert.

Answer

Er wird gebrochen.

Answer

Er wird absorbiert.

Answer

Er wird gestreut.

Question 10

Welche Farbe weist die kürzeste Wellenlänge im sichtbaren Spektrum auf?

Accepted Answer

Violett

Answer

Rot

Answer

Orange

Answer

Blau

Question 11

Worin liegt der Unterschied zwischen Absorption und Reflexion?

Accepted Answer

Bei der Absorption wird Licht absorbiert, während es bei der Reflexion reflektiert wird.

Answer

Bei der Reflexion wird Licht absorbiert, während es bei der Absorption reflektiert wird.

Answer

Beide sind Formen der Lichtbrechung.

Answer

Es gibt keinen Unterschied.

Question 12

Welche Aussage über die Interferenz von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann nur zwischen kohärenten Lichtwellen auftreten.

Answer

Sie kann nur zwischen inkohärenten Lichtwellen auftreten.

Answer

Sie tritt nur auf, wenn die Lichtwellen senkrecht aufeinandertreffen.

Answer

Lichtinterferenz ist nicht möglich.

Question 13

Was unterscheidet ein Prisma von einer Linse?

Accepted Answer

Ein Prisma ist ein durchsichtiger Körper mit dreieckiger Grundfläche, während eine Linse ein durchsichtiger Körper mit zwei gekrümmten Flächen ist.

Answer

Eine Linse ist ein durchsichtiger Körper mit dreieckiger Grundfläche, während ein Prisma ein durchsichtiger Körper mit zwei gekrümmten Flächen ist.

Answer

Beide sind optische Elemente, die Licht brechen.

Answer

Es gibt keinen Unterschied.

Question 14

Wie funktioniert ein Mikroskop und wofür wird es eingesetzt?

Accepted Answer

Ein Mikroskop verwendet zwei konvexe Linsen, um ein vergrößertes Bild des Objekts zu erzeugen.

Answer

Ein Mikroskop verwendet eine konkave Objektivlinse und eine konvexe Okularlinse, um ein verkleinertes Bild des Objekts zu erzeugen.

Answer

Ein Mikroskop verwendet eine konvexe Objektivlinse und eine konkave Okularlinse, um ein virtuelles Bild des Objekts zu erzeugen.

Question 15

Ein Lichtstrahl fällt schräg auf die Grenzfläche zwischen Luft und Wasser. In welchem Medium wird der Strahl stärker gebrochen?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Luft

Question 16

Eine Konvexlinse bildet ein Bild eines Objekts. Welche der folgenden Aussagen über das Bild ist falsch?

Accepted Answer

Ein vergrößertes Bild ist immer virtuell.

Answer

Ein reelles Bild ist auf einem Schirm sichtbar.

Answer

Ein virtuelles Bild liegt hinter der Linse.

Question 17

Welche der folgenden Größen ist keine Eigenschaft von Licht?

Accepted Answer

Masse

Answer

Wellenlänge

Answer

Frequenz

Answer

Geschwindigkeit

Question 18

Welche der folgenden Erscheinungen ist auf Interferenz von Licht zurückzuführen?

Accepted Answer

Regenbogen

Answer

Beugung

Answer

Polarisation

Question 19

Welche der folgenden Größen wird durch den Brechungsindex eines Mediums beschrieben?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten in Vakuum und im Medium

Answer

Der Winkel, um den ein Lichtstrahl beim Eintritt in das Medium abgelenkt wird

Answer

Die Wellenlänge des Lichts im Medium

Question 20

Welche der folgenden Aussagen über die Totalreflexion ist falsch?

Accepted Answer

Bei Totalreflexion wird das Licht nicht vollständig reflektiert.

Answer

Totalreflexion tritt auf, wenn der Einfallswinkel den Grenzwinkel überschreitet.

Answer

Totalreflexion kann verwendet werden, um Licht zu leiten.

Question 21

Welche der folgenden Erscheinungen ist auf die Dispersion von Licht zurückzuführen?

Accepted Answer

Das Prisma eines Regenbogens

Answer

Die Blaue Farbe des Himmels

Answer

Der Grüne Blitz am Horizont

Question 22

Welches Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Einfallswinkel und Brechungswinkel?

Accepted Answer

Brechungsgesetz

Answer

Reflexionsgesetz

Answer

Totalreflexionsgesetz

Answer

Linsengleichung

Question 23

Welche Linse hat eine positive Brennweite?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Plankonvexlinse

Answer

Plankonkavlinse

Question 24

Wie lautet die Linsengleichung?

Accepted Answer

1/f = 1/g + 1/b

Answer

f = g + b

Answer

g = b/f

Answer

b = f/g

Question 25

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Bild- und Gegenstandshöhe bei der Abbildung durch eine Linse?

Accepted Answer

B/G = b/f

Answer

B/G = f/d

Answer

B/G = 1/f

Answer

B/G = f

Question 26

Welcher Lichtbrechungsindex gilt für Vakuum?

Accepted Answer

1

Answer

1,33

Answer

1,5

Answer

2,42

Question 27

Welches Phänomen ist für die Entstehung von Regenbogen verantwortlich?

Accepted Answer

Brechung und Reflexion

Answer

Beugung und Interferenz

Answer

Dispersion und Absorption

Answer

Polarisation und Interferenz

Question 28

Ein Lichtstrahl trifft senkrecht auf eine Grenzfläche zwischen zwei unterschiedlichen optischen Medien. Welcher Anteil des Lichtes wird reflektiert?

Accepted Answer

0%

Answer

50%

Answer

100%

Answer

Der Anteil hängt vom Brechungsindex ab

Question 29

Welche Linsenart erzeugt ein virtuelles Bild?

Accepted Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Sammellinse

Answer

Plankonvexlinse

Answer

Plankonkavlinse

Question 30

Berechne die Brennweite einer Sammellinse mit einem Brechungsindex von 1,5 und einem Krümmungsradius von 10 cm.

Accepted Answer

5 cm

Answer

10 cm

Answer

15 cm

Answer

20 cm

Question 31

Welches physikalische Prinzip ist für die Totalreflexion verantwortlich?

Accepted Answer

Brechungsgesetz

Answer

Reflexionsgesetz

Answer

Linsengleichung

Answer

Huygenssches Prinzip

Question 32

Welche der folgenden optischen Anwendungen beruht auf dem Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Lichtwellenleiter

Answer

Prismen

Answer

Linsen

Answer

Hologramme

Question 33

Welche Eigenschaft trifft auf eine konvexe Linse zu?

Accepted Answer

Sie bündelt die einfallenden Lichtstrahlen.

Answer

Sie zerstreut die einfallenden Lichtstrahlen.

Answer

Sie bildet nur virtuelle Bilder.

Answer

Sie bildet nur reale Bilder.

Question 34

Die Brechungsformel für eine Linse lautet:

Accepted Answer

1/f = 1/d_g + 1/d_b

Answer

1/f = 1/d_b - 1/d_g

Answer

f = d_g + d_b

Answer

f = d_g * d_b

Question 35

Bei der Reflexion von Licht gilt:

Accepted Answer

Die Richtung des Lichts ändert sich, nicht aber die Wellenlänge.

Answer

Die Wellenlänge des Lichts ändert sich, nicht aber die Richtung.

Answer

Sowohl die Richtung als auch die Wellenlänge des Lichts ändern sich.

Answer

Weder die Richtung noch die Wellenlänge des Lichts ändern sich.

Question 36

Was geschieht, wenn ein Lichtstrahl aus Luft in Wasser eintritt?

Accepted Answer

Er wird zum Lot hin gebrochen.

Answer

Er wird vom Lot weg gebrochen.

Answer

Er wird nicht gebrochen.

Answer

Er wird reflektiert.

Question 37

Welche Größe ist bei der Berechnung der Brennweite einer Linse unerheblich?

Accepted Answer

Wellenlänge des Lichts

Answer

Radius der Linse

Answer

Brechungsindex des Linsenmaterials

Answer

Abstand des Objekts von der Linse

Question 38

Welcher Unterschied besteht zwischen einem realen und einem virtuellen Bild?

Accepted Answer

Ein reales Bild kann auf einem Schirm aufgefangen werden, ein virtuelles nicht.

Answer

Ein virtuelles Bild kann auf einem Schirm aufgefangen werden, ein reales nicht.

Answer

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

Answer

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

Question 39

Was beschreibt die Dispersion des Lichts?

Accepted Answer

Abhängigkeit des Brechungsindex von der Wellenlänge

Answer

Abhängigkeit des Brechungsindex vom Einfallswinkel

Answer

Abhängigkeit des Reflexionsindex vom Einfallswinkel

Answer

Abhängigkeit des Reflexionsindex von der Wellenlänge

Question 40

Welche Anwendung von geometrischer Optik findet man in der Praxis nicht?

Accepted Answer

Lautsprecher

Answer

Kameraobjektive

Answer

Mikroskope

Answer

Laserpointer

Question 41

Welche Aussage über Lichtbrechung ist korrekt?

Accepted Answer

Licht wird an der Grenzfläche zwischen zwei Medien gebrochen, wenn es sich vom optisch dichteren ins optisch dünnere Medium bewegt.

Answer

Licht wird an der Grenzfläche zwischen zwei Medien nicht gebrochen.

Question 42

Was passiert, wenn Licht eine konvexe Linse passiert?

Accepted Answer

Es wird konvergiert.

Answer

Es wird divergiert.

Answer

Es wird absorbiert.

Answer

Es wird gebrochen.

Question 43

Was beschreibt die Brennweite einer Linse?

Accepted Answer

Der Abstand zwischen der Linse und ihrem Brennpunkt

Answer

Der Durchmesser der Linse

Answer

Die Dicke der Linse

Answer

Die Farbe der Linse

Question 44

In welchem Fall tritt Totalreflexion auf?

Accepted Answer

Wenn Licht von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium übertritt und der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.

Answer

Wenn Licht von einem optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium übertritt und der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel ist.

Question 45

Was ist der Unterschied zwischen regelmäßiger und diffuser Reflexion?

Accepted Answer

Regelmäßige Reflexion tritt auf einer glatten Oberfläche auf, während diffuse Reflexion auf einer rauen Oberfläche auftritt.

Answer

Regelmäßige Reflexion tritt auf hellen Oberflächen auf, während diffuse Reflexion auf dunklen Oberflächen auftritt.

Question 46

Was ist ein Linsenfehler?

Accepted Answer

Eine Abweichung vom idealen Abbildungsverhalten einer Linse, die zu Abbildungsfehlern führt.

Answer

Eine Eigenschaft von Linsen, die ihre Abbildungsqualität beeinträchtigt.

Answer

Ein Fehler, der bei der Herstellung von Linsen entsteht.

Question 47

Welches Instrument verwendet Prismen?

Accepted Answer

Spektrometer

Answer

Mikroskop

Answer

Mikrowelle

Answer

Teleskop

Question 48

Was ist der Unterschied zwischen einer Lupe und einem Mikroskop?

Accepted Answer

Eine Lupe verwendet eine einzelne Linse, während ein Mikroskop mehrere Linsen verwendet, um eine höhere Vergrößerung zu erzielen.

Answer

Eine Lupe vergrößert Objekte, während ein Mikroskop sie verkleinert.

Answer

Eine Lupe hat eine größere Vergrößerung als ein Mikroskop.

Question 49

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

Accepted Answer

Snell'sches Brechungsgesetz

Answer

Reflexionsgesetz

Answer

Linsengleichung

Answer

Dopplereffekt

Question 50

Welche Art von Linse besitzt eine positive Brennweite?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Zylinderlinse

Answer

Planlinse

Question 51

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

Accepted Answer

Rot

Answer

Grün

Answer

Blau

Question 52

Welche Einheit wird zur Messung der Lichtstärke verwendet?

Accepted Answer

Candela (cd)

Answer

Lux (lx)

Answer

Lumen (lm)

Answer

Watt (W)

Question 53

Welche der folgenden Aussagen zur Ausbreitung von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Licht breitet sich im Vakuum mit einer konstanten endlichen Geschwindigkeit aus.

Answer

Licht breitet sich in allen Medien mit der gleichen Geschwindigkeit aus.

Answer

Licht breitet sich in dichteren Medien schneller aus als in dünneren Medien.

Question 54

Welche Farbe entsteht durch die additive Farbmischung von Rot, Grün und Blau?

Accepted Answer

Weiß

Answer

Magenta

Answer

Gelb

Answer

Schwarz

Question 55

Ein Lichtstrahl tritt aus Luft in Wasser. Wie ändert sich sein Einfallswinkel (gemessen gegen die Normalenrichtung)?

Accepted Answer

Er wird kleiner.

Answer

Er wechselt sein Vorzeichen.

Answer

Er wird größer.

Answer

Er bleibt gleich.

Question 56

Was ist eine zutreffende Aussage zur totalen Reflexion?

Accepted Answer

Sie tritt auf, wenn der Einfallswinkel den Grenzwinkel überschreitet.

Answer

Sie tritt nur bei senkrechter Inzidenz auf.

Answer

Sie ist unabhängig von der Wellenlänge des Lichts.

Question 57

Was bewirkt die Dispersion des Lichts?

Accepted Answer

Aufspaltung von weißem Licht in seine Spektralfarben

Answer

Ablenkung von Lichtstrahlen an der Grenzfläche zweier Medien

Answer

Verringerung der Lichtgeschwindigkeit

Question 58

Was besagt das Fermatsche Prinzip in der geometrischen Optik?

Accepted Answer

Das Licht breitet sich auf dem Weg zwischen zwei Punkten so aus, dass seine Laufzeit minimal ist.

Answer

Das Licht breitet sich auf dem Weg zwischen zwei Punkten so aus, dass seine Amplitude maximal ist.

Answer

Das Licht breitet sich auf dem Weg zwischen zwei Punkten so aus, dass seine Wellenlänge minimal ist.

Question 59

Ein optisches System besteht aus einer Sammellinse mit einer Brennweite von +10 cm und einer Zerstreuungslinse mit einer Brennweite von -5 cm. Wie groß ist die Brennweite des Gesamtsystems?

Accepted Answer

+15 cm

Answer

0 cm

Answer

-5 cm

Question 60

Welche Größe ist eine charakteristische Eigenschaft einer Lichtwelle?

Accepted Answer

Wellenlänge

Answer

Ladung

Answer

Masse

Answer

Geschwindigkeit