Wellenoptik für Chemikanten: Interferenz, Beugung, Polarisation

Question 1

Welche Aussage beschreibt das Doppelspaltexperiment **am besten**?

Accepted Answer

Es stützt die Wellentheorie des Lichts.

Answer

Es beweist, dass Licht eine reine Welle ist.

Answer

Das Interferenzmuster hängt nicht von der Lichtfarbe ab.

Answer

Es funktioniert nur mit einfarbigem Licht.

Question 2

Welche der folgenden Aussagen über Interferenz ist korrekt?

Accepted Answer

Bei Interferenz können sich Wellen verstärken oder auslöschen.

Answer

Bei Interferenz verstärken sich zwei Wellen immer.

Answer

Bei Interferenz löschen sich zwei Wellen immer aus.

Answer

Interferenz tritt nur bei Schallwellen auf.

Question 3

Welche Größe beschreibt die Entfernung zwischen zwei benachbarten Wellenbergen?

Accepted Answer

Wellenlänge

Answer

Frequenz

Answer

Amplitude

Answer

Energie

Question 4

Welches Phänomen beschreibt die Ablenkung einer Welle an einer Kante?

Accepted Answer

Beugung

Answer

Interferenz

Answer

Reflexion

Answer

Brechung

Question 5

Welcher Unterschied besteht zwischen linearer und zirkularer Polarisation?

Accepted Answer

Schwingungsebene

Answer

Ausbreitungsrichtung

Answer

Wellenlänge

Answer

Frequenz

Question 6

Welches Gerät kann verwendet werden, um linear polarisiertes Licht in zirkular polarisiertes Licht umzuwandeln?

Accepted Answer

Wellenplatte

Answer

Fresnel-Linse

Answer

Polarisationsfilter

Answer

Prisma

Question 7

In welchem Medium breitet sich Licht am schnellsten aus?

Accepted Answer

Vakuum

Answer

Luft

Answer

Wasser

Answer

Glas

Question 8

Welches Prinzip wird in einem Interferometer genutzt?

Accepted Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Answer

Polarisation

Answer

Brechung

Question 9

Welche Anwendung beruht auf dem Phänomen der Beugung?

Accepted Answer

Holografie

Answer

Mikroskopie

Answer

Laserpointer

Answer

Sonnenbrillen

Question 10

Welcher Versuch demonstriert die Welleneigenschaften von Licht?

Accepted Answer

Doppelspaltversuch

Answer

Prismenversuch

Answer

Linsenversuch

Answer

Spiegelversuch

Question 11

Welche Anwendung nutzt die Beugung von Licht?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen

Answer

Holografie

Answer

Mikroskopie

Answer

Laserscanning

Question 12

Welche Aussage zur Interferenz von Lichtwellen ist falsch?

Accepted Answer

Interferenz ist nur bei parallelen Lichtstrahlen beobachtbar.

Answer

Interferenz tritt auf, wenn Lichtwellen gleicher Frequenz und Phasendifferenz zusammentreffen.

Answer

Konstruktive Interferenz entsteht, wenn der Wegunterschied zwischen den Wellen ein Vielfaches der Wellenlänge beträgt.

Answer

Interferenzmuster hängen von der Kohärenz der Lichtquellen ab.

Question 13

Welche Anwendung nutzt die Polarisation von Licht?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen

Answer

LCD-Bildschirme

Answer

Sonnenbrillen

Answer

Lichtwellenleiter

Question 14

Welche Gleichung beschreibt die Intensität des Interferenzmusters bei der Überlagerung zweier Lichtwellen gleicher Amplitude?

Accepted Answer

I = 2A^2 cos^2(φ/2)

Answer

I = A^2 + B^2

Answer

I = A^2/2 + B^2/2

Answer

I = A^2B^2

Question 15

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf die Beugung von Licht?

Accepted Answer

Intensität des Lichts

Answer

Wellenlänge des Lichts

Answer

Größe des Hindernisses

Answer

Abstand zwischen Hindernis und Schirm

Question 16

Wie wird das Huygenssche Prinzip verwendet, um die Ausbreitung einer Wellenfront von einer Punktquelle in einem isotropen Medium vorherzusagen?

Accepted Answer

Jeder Punkt auf der Wellenfront erzeugt Sekundärwellenfronten, die sich überlagern und die neue Wellenfront bilden.

Answer

Die Wellenfront breitet sich geradeaus aus, bis sie auf ein Hindernis trifft.

Answer

Die neue Wellenfront verläuft immer senkrecht zur ursprünglichen Wellenfront.

Question 17

Welches Konzept der Wellenoptik hat unser Verständnis von Licht und seinen Wechselwirkungen mit Materie maßgeblich verändert?

Accepted Answer

Wellen-Teilchen-Dualismus

Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Answer

Polarisation

Question 18

Welches Phänomen entsteht durch die Überlagerung von Lichtwellen?

Accepted Answer

Interferenzstreifen

Answer

Reflexion

Answer

Beugungsfransen

Answer

Polarisation

Question 19

Welche Lichtart wird durch einen Polarisator durchgelassen?

Accepted Answer

Linear polarisiertes Licht

Answer

Zirkular polarisiertes Licht

Answer

Ellipsen polarisiertes Licht

Answer

Unpolarisiertes Licht

Question 20

Wie lautet die Beziehung zwischen dem Brechungsindex eines Materials (n) und der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c) sowie der Lichtgeschwindigkeit im Material (v)?

Accepted Answer

n = c / v

Answer

v = n / λ

Answer

n = λ / c

Answer

λ = n / c

Question 21

Unter welchen Bedingungen tritt Beugung auf?

Accepted Answer

Wenn Licht auf ein Hindernis oder durch einen schmalen Spalt fällt

Answer

Beugung ist ein Phänomen, das nur bei Wasserwellen beobachtet werden kann

Answer

Beugung tritt nur bei hochfrequentem Licht auf

Question 22

Was unterscheidet kohärente von inkohärenten Lichtquellen?

Accepted Answer

Kohärente Lichtquellen emittieren Lichtwellen mit derselben Phase, während inkohärente Lichtquellen Lichtwellen mit zufälligen Phasen emittieren

Answer

Kohärente Lichtquellen sind heller als inkohärente Lichtquellen

Question 23

Welcher Wellenlängenbereich entspricht dem sichtbaren Spektrum?

Accepted Answer

400 nm - 700 nm

Answer

1 μm - 10 μm

Answer

1 cm - 10 cm

Answer

10 nm - 100 nm

Question 24

Wie unterscheiden sich longitudinale von transversalen Wellen in Bezug auf die Schwingungsrichtung des Mediums?

Accepted Answer

Bei einer longitudinalen Welle schwingt das Medium parallel zur Ausbreitungsrichtung, während bei einer transversalen Welle das Medium senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingt.

Answer

Longitudinale Wellen können sich nur in Flüssigkeiten ausbreiten, während sich transversale Wellen in allen drei Medien ausbreiten können

Question 25

Welche Aussage beschreibt korrekt die Interferenz von Wellen, die kohärent sind und dieselbe Wellenlänge aufweisen?

Accepted Answer

Überlagerung von Wellen gleichphasig, die Verstärkung oder Auslöschung hervorruft.

Answer

Reflexion von Wellen an einer Grenzfläche.

Answer

Brechung von Wellen an einer Grenzfläche.

Question 26

Welches Phänomen entsteht durch die Beugung von Licht an einem schmalen Spalt?

Accepted Answer

Interferenzmuster auf einer Beobachtungsebene.

Answer

Polarisation des Lichts am Spalt.

Answer

Reflexion des Lichts am Spalt.

Answer

Brechung des Lichts am Spalt.

Question 27

Welche Eigenschaft elektromagnetischer Wellen bezeichnet die Richtung der elektrischen Feld-Schwingung?

Accepted Answer

Polarisation.

Answer

Frequenz.

Answer

Amplitude.

Answer

Wellenlänge.

Question 28

Welche Aussage über die Interferenz zweier kohärenter Wellen ist zutreffend?

Accepted Answer

Die resultierende Welle weist eine größere Amplitude auf als die einzelnen Wellen.

Answer

Die resultierende Welle besitzt eine andere Wellenlänge als die einzelnen Wellen.

Answer

Die resultierende Welle verfügt über eine kleinere Amplitude als die einzelnen Wellen.

Question 29

Welche Aussage erklärt die Entstehung der hellen und dunklen Streifen hinter einem schmalen Spalt?

Accepted Answer

Interferenz von Lichtwellen, die am Spalt gebeugt werden.

Answer

Reflexion von Lichtwellen am Spalt.

Answer

Brechung von Lichtwellen am Spalt.

Question 30

Welche Eigenschaft von Lichtwellen beschreibt die Wellenlänge?

Accepted Answer

Abstand zwischen zwei benachbarten Maxima.

Answer

Amplitude.

Answer

Polarisation.

Answer

Frequenz.

Question 31

Welche Aussage trifft korrekt auf Polarisationsfilter zu?

Accepted Answer

Sie lassen nur Lichtwellen mit einer bestimmten Schwingungsebene passieren.

Answer

Sie brechen Lichtwellen mit einer bestimmten Schwingungsebene.

Answer

Sie reflektieren Lichtwellen mit einer bestimmten Schwingungsebene.

Question 32

Welche Aussage beschreibt die Interferenz zweier inkohärenter Wellen?

Accepted Answer

Die resultierende Welle weist eine zufällige Amplitude und Phase auf.

Answer

Die resultierende Welle hat eine größere Amplitude als die einzelnen Wellen.

Answer

Die resultierende Welle hat eine kleinere Amplitude als die einzelnen Wellen.

Question 33

Welche Aussage zur Interferenz von Lichtwellen ist korrekt?

Accepted Answer

Interferenz ist die Überlagerung zweier oder mehrerer kohärenter Lichtwellen, die zu Verstärkung oder Auslöschung führen kann.

Answer

Interferenz tritt nur bei Wellen gleicher Wellenlänge auf.

Answer

Interferenz ist ein rein destruktiver Vorgang.

Question 34

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen kohärenten und inkohärenten Lichtwellen?

Accepted Answer

Kohärente Wellen haben einen konstanten Phasenunterschied, während inkohärente Wellen einen zufälligen Phasenunterschied haben.

Answer

Kohärente Wellen haben eine höhere Frequenz als inkohärente Wellen.

Question 35

Welche praktische Anwendung beruht auf der Beugung von Lichtwellen?

Accepted Answer

Mikroskopie

Answer

Photovoltaikzellen

Answer

Transistoren

Answer

Laserpointer

Question 36

Welches Material kann Licht polarisieren?

Accepted Answer

Polarisationsfilter

Answer

Prisma

Answer

Linse

Question 37

In welchem Bereich liegt die Wellenlänge des sichtbaren Lichts?

Accepted Answer

400 nm - 700 nm

Answer

700 nm - 1000 nm

Answer

200 nm - 400 nm

Question 38

Welche Technologie nutzt die Interferenz von Lichtwellen?

Accepted Answer

Holografie

Answer

Transistor

Answer

Mikroskop

Answer

Laser

Question 39

Welche Aussage zur Polarisation von Licht ist falsch?

Accepted Answer

Linear polarisiertes Licht kann durch doppelbrechende Materialien vollständig gebrochen werden.

Answer

Polarisiertes Licht wird durch Reflexion erzeugt.

Answer

Polarisiertes Licht besteht aus zwei senkrecht zueinander polarisierten Wellen.

Question 40

Welche Aussage beschreibt das Phänomen der Interferenz am besten?

Accepted Answer

Überlagerung von Wellen mit gleicher Wellenlänge und Frequenz, die zu Verstärkung oder Auslöschung führen kann.

Answer

Ablenkung von Licht beim Durchgang durch eine Öffnung oder um ein Hindernis herum.

Answer

Ausrichtung der elektrischen Feldvektoren des Lichts.

Answer

Brechung von Licht an einer Grenzfläche.

Question 41

Welche Aussage zur Beugung von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Abweichung von Licht beim Durchgang durch eine Öffnung oder um ein Hindernis herum.

Answer

Polarisation von Licht durch die Ausrichtung seiner elektrischen Feldvektoren.

Answer

Brechung von Licht beim Auftreffen auf eine andere Oberfläche.

Question 42

Worauf beruht die Polarisation von Licht?

Accepted Answer

Ausrichtung der elektrischen Feldvektoren des Lichts.

Answer

Reflexion von Licht an einer Oberfläche.

Answer

Brechung von Licht an einer Grenzfläche.

Answer

Interferenz von Lichtwellen.

Question 43

Welches Gerät erzeugt polarisiertes Licht?

Accepted Answer

Polarisator

Answer

Beugungsgitter

Answer

Interferometer

Answer

Prisma

Question 44

Welche wesentliche Wellencharakteristik beschreibt Licht?

Accepted Answer

Elektromagnetische Welle

Answer

Hat keine Wellenlänge.

Answer

Breitet sich nur geradlinig aus.

Answer

Mechanische Welle

Question 45

Was unterscheidet kohärente von inkohärenten Lichtquellen?

Accepted Answer

Kohärente Quellen emittieren Wellen mit gleicher Phase, inkohärente mit zufälliger Phase.

Answer

Kohärente Quellen sind heller als inkohärente Quellen.

Question 46

Welche Anwendung nutzt das Prinzip der Beugung?

Accepted Answer

Beugungsgitter

Answer

Prismen

Answer

Spiegel

Answer

Linsen

Question 47

Welches Anwendungsgebiet nutzt das Phänomen der Polarisation?

Accepted Answer

Polarisationsfilter in Sonnenbrillen

Answer

Prismen

Answer

Beugungsgitter

Answer

Interferenzfilter

Question 48

Welcher Wellenlängenbereich entspricht dem sichtbaren Lichtspektrum?

Accepted Answer

400 nm - 700 nm

Answer

1 mm - 1 cm

Answer

100 nm - 200 nm

Answer

1 μm - 10 μm

Question 49

Welche Bedingung muss für konstruktive Interferenz zweier Wellen erfüllt sein?

Accepted Answer

Der Wegunterschied zwischen den interferierenden Wellen muss ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge sein.

Answer

Die Frequenzen der interferierenden Wellen müssen gleich sein.

Answer

Die Amplituden der interferierenden Wellen müssen gleich sein.

Question 50

Welches Phänomen ist durch die Ausbreitung von Wellen um Hindernisse herum oder durch Spalten gekennzeichnet?

Accepted Answer

Beugung

Answer

Polarisation

Answer

Interferenz

Answer

Reflexion

Question 51

Was beschreibt Polarisation im Zusammenhang mit elektromagnetischen Wellen?

Accepted Answer

Die Richtung der Schwingung des elektrischen Feldvektors

Answer

Die Frequenz der Welle

Answer

Die Richtung der Ausbreitung der Welle

Question 52

Welches Gerät kann verwendet werden, um Licht zu polarisieren?

Accepted Answer

Polarisationsfilter

Answer

Prisma

Answer

Linse

Answer

Spiegel

Question 53

Welche Farbe im sichtbaren Spektrum hat die längste Wellenlänge?

Accepted Answer

Rot

Answer

Gelb

Answer

Grün

Answer

Blau

Question 54

Welche Wellenart kann sich im leeren Raum (Vakuum) ausbreiten?

Accepted Answer

Elektromagnetische Wellen

Answer

Wasserwellen

Answer

Erdbebenwellen

Answer

Schallwellen

Question 55

Welche Aussage über die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist konstant und beträgt etwa 3 x 10^8 Meter pro Sekunde.

Answer

Sie nimmt mit zunehmender Wellenlänge ab.

Answer

Sie ist in allen Medien gleich.

Answer

Sie nimmt mit zunehmender Frequenz zu.

Question 56

Welche Anwendung basiert auf dem Prinzip der Interferenz von Licht?

Accepted Answer

Holografie

Answer

Radar

Answer

Mikroskopie

Answer

Sonnenkollektor

Question 57

Welche Aussage beschreibt die Interferenz von Licht?

Accepted Answer

Überlagerung von Lichtwellen gleicher Frequenz, die zu einem verstärkten oder abgeschwächten Lichtbündel führt.

Answer

Reflexion von Licht an einer Oberfläche.

Answer

Brechung von Licht durch ein Prisma.

Question 58

Was ist das Prinzip der Beugung von Licht?

Accepted Answer

Lichtwellen beugen sich beim Durchgang durch eine Öffnung oder an Kanten.

Answer

Lichtwellen werden an einer Oberfläche reflektiert.

Answer

Lichtwellen werden durch ein Prisma gebrochen.

Question 59

Was ist die Definition von Polarisation?

Accepted Answer

Ausrichtung der elektrischen Feldvektoren senkrecht zur Ausbreitungsrichtung

Answer

Beugung von Licht an Kanten

Answer

Interferenz von Lichtwellen gleicher Frequenz

Question 60

Wie wird ein Interferenzfilter verwendet?

Accepted Answer

Zur selektiven Blockierung oder Verstärkung bestimmter Wellenlängen des Lichts

Answer

Zur Polarisation von Licht

Answer

Zur Fokussierung von Licht

Question 61

Welche der folgenden Aussagen zur Interferenz von Licht ist falsch?

Accepted Answer

Interferenz kann nur zwischen Lichtwellen gleicher Frequenz auftreten.

Answer

Interferenz kann zu verstärkten und abgeschwächten Lichtbündeln führen.

Answer

Interferenz kann verwendet werden, um Bilder zu erzeugen.

Question 62

Was ist der Unterschied zwischen transversalen und longitudinalen Wellen?

Accepted Answer

Transversale Wellen schwingen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, während longitudinale Wellen parallel zur Ausbreitungsrichtung schwingen.

Answer

Transversale Wellen benötigen ein Medium zur Ausbreitung, longitudinale Wellen nicht.

Question 63

Welche Größe ist bei allen elektromagnetischen Wellen konstant?

Accepted Answer

Lichtgeschwindigkeit

Answer

Wellenlänge

Answer

Frequenz

Question 64

Was ist der Unterschied zwischen kohärentem und inkohärentem Licht?

Accepted Answer

Kohärentes Licht hat eine konstante Phasenbeziehung zwischen seinen Wellen, während inkohärentes Licht eine zufällige Phasenbeziehung hat.

Answer

Kohärentes Licht hat eine höhere Energie als inkohärentes Licht.