Geometrische Optik lernen: Quizfragen und Übungen für Klasse 12

Question 1

Wie lautet die Formel für die Bildweite einer dünnen Linse?

Accepted Answer

1/p + 1/q = 1/f

Answer

1/p - 1/q = 1/f

Question 2

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

Accepted Answer

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

Answer

Eine virtuelle Abbildung ist vergrößert, eine reale verkleinert.

Question 3

Welche der folgenden optischen Komponenten ist eine konvergierende Linse?

Accepted Answer

Sammellinse

Answer

Zerstreuungslinse

Answer

Prisma

Answer

Hohlspiegel

Question 4

Der Brennpunkt einer Sammellinse ist der Punkt, an dem:

Accepted Answer

sich einfallende parallele Lichtstrahlen treffen

Answer

sich austretende parallele Lichtstrahlen treffen

Answer

ein einzelner Lichtstrahl die Linse schneidet

Answer

einfallende und austretende Lichtstrahlen sich kreuzen

Question 5

Das Prinzip der Totalreflexion besagt, dass:

Accepted Answer

Licht an der Grenzfläche zwischen zwei Medien vollständig reflektiert wird

Answer

Licht von einem dichteren Medium in ein weniger dichtes Medium gebrochen wird

Answer

Licht von einem weniger dichten Medium in ein dichteres Medium gebrochen wird

Answer

Licht an der Grenzfläche zwischen zwei Medien teilweise reflektiert und teilweise gebrochen wird

Question 6

Welches Verfahren wird verwendet, um die Bildlage eines Objekts durch eine Linse grafisch zu bestimmen?

Accepted Answer

Strahlenkonstruktion

Answer

Lensmaker-Gleichung

Answer

Wellenfrontkonstruktion

Answer

Huygens-Fresnel-Prinzip

Question 7

Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Brechungsindex eines Mediums und der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts darin?

Accepted Answer

Der Brechungsindex ist indirekt proportional zur Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Answer

Der Brechungsindex ist direkt proportional zur Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Answer

Der Brechungsindex hat keinen Einfluss auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Answer

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist immer gleich der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Question 8

Welche Aussage über den Einfallswinkel und den Brechungswinkel an einer Grenzfläche ist korrekt?

Accepted Answer

Die Beziehung zwischen Einfallswinkel und Brechungswinkel hängt vom Brechungsindex des einfallenden und des gebrochenen Mediums ab.

Answer

Der Einfallswinkel ist immer kleiner als der Brechungswinkel.

Answer

Der Einfallswinkel ist immer größer als der Brechungswinkel.

Answer

Der Einfallswinkel ist gleich dem Brechungswinkel.

Question 9

Welches Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen der Gegenstandsweite, der Bildweite und der Brennweite einer Linse?

Accepted Answer

Linsengleichung

Answer

Snellsches Gesetz

Answer

Brechungsgesetz

Answer

Abbesches Gesetz

Question 10

Was ist der Unterschied zwischen einer einfachen und einer zusammengesetzten Linse?

Accepted Answer

Eine zusammengesetzte Linse kann sowohl sphärische als auch chromatische Aberrationen korrigieren, während eine einfache Linse nur sphärische Aberrationen korrigieren kann.

Answer

Eine einfache Linse besteht aus einem einzigen Material, während eine zusammengesetzte Linse aus mehreren Materialien besteht.

Answer

Eine einfache Linse ist dünner als eine zusammengesetzte Linse.

Answer

Eine zusammengesetzte Linse hat eine größere Brennweite als eine einfache Linse.

Question 11

Welche Art von Spiegel wird verwendet, um eine parallele Lichtquelle zu bündeln?

Accepted Answer

Parabolspiegel

Answer

Planspiegel

Answer

Konvexspiegel

Answer

Konkavspiegel

Question 12

Welcher der folgenden Aussagen zum Brechungsgesetz ist **richtig**?

Accepted Answer

Der Brechungswinkel hängt vom Brechungsindex des zweiten Mediums ab.

Answer

Der Brechungswinkel ist immer größer als der Einfallswinkel.

Answer

Der Brechungswinkel ist immer kleiner als der Einfallswinkel.

Answer

Der Brechungswinkel ist gleich dem Einfallswinkel.

Question 13

Wie lautet die korrekte **Linsenformel**?

Accepted Answer

1/f = 1/g + 1/b

Answer

1/f = -1/g + 1/b

Answer

1/f = g + b

Answer

1/f = g - b

Question 14

Was ist die **Definition** des Brennpunkts einer Linse?

Accepted Answer

Der Punkt, in dem sich parallele Lichtstrahlen nach der Brechung treffen

Answer

Der Punkt, von dem aus parallele Lichtstrahlen nach der Brechung ausgehen

Answer

Der Punkt, an dem sich ein Lichtstrahl nach der Brechung kreuzt

Answer

Der Punkt, an dem sich ein Lichtstrahl nach der Reflexion trifft

Question 15

Welche Aussage zum **Totalreflex** ist **richtig**?

Accepted Answer

Er tritt auf, wenn der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.

Answer

Er tritt auf, wenn das Licht von einem dichteren zu einem weniger dichten Medium übergeht.

Answer

Er tritt auf, wenn das Licht von einem weniger dichten zu einem dichteren Medium übergeht.

Answer

Er tritt auf, wenn der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel ist.

Question 16

Wie entstehen Abbildungsfehler?

Accepted Answer

Durch Abweichungen des tatsächlichen Strahlenverlaufs vom theoretischen

Answer

Nur bei konkaven Linsen

Answer

Sie können durch asphärische Linsen vollständig behoben werden

Answer

Sie haben keinen Einfluss auf die Bildqualität

Question 17

Wie zerlegt ein Prisma weißes Licht in seine Bestandteile?

Accepted Answer

Das Prisma bricht die verschiedenen Farben des Lichts unterschiedlich stark, da sie unterschiedliche Wellenlängen haben.

Answer

Das Prisma absorbiert einen Teil des Lichts und reflektiert den Rest.

Answer

Das Prisma ändert die Polarisation des Lichts und dadurch werden die Farben getrennt.

Answer

Das Prisma streut das Licht und dadurch werden die Farben getrennt.

Question 18

Was geschieht mit einem Lichtstrahl, der parallel zur optischen Achse auf einen konkaven Spiegel trifft?

Accepted Answer

Er wird durch den Brennpunkt reflektiert.

Answer

Er wird parallel zur optischen Achse reflektiert.

Answer

Er wird zum Mittelpunkt des Spiegels reflektiert.

Answer

Er wird in alle Richtungen reflektiert.

Question 19

Welche Anwendung basiert nicht auf der geometrischen Optik?

Accepted Answer

Radiowellen

Answer

Mikroskope

Answer

Teleskope

Answer

Sonnenkollektoren

Question 20

Was besagt das Prinzip von Fermat?

Accepted Answer

Licht breitet sich immer auf dem Weg aus, der die kürzeste Zeit benötigt.

Answer

Licht breitet sich immer auf dem Weg aus, der die längste Zeit benötigt.

Answer

Licht breitet sich immer auf dem Weg aus, der die geringste Energie benötigt.

Answer

Licht breitet sich immer auf dem Weg aus, der die größte Energie benötigt.

Question 21

Welche Aussage zur Totalreflexion ist richtig?

Accepted Answer

Totalreflexion tritt nur auf, wenn der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.

Answer

Totalreflexion tritt nur auf, wenn der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel ist.

Answer

Totalreflexion tritt nur auf, wenn Licht von einem dichteren zu einem dünneren Medium übergeht.

Answer

Totalreflexion tritt nur auf, wenn Licht von einem dünneren zu einem dichteren Medium übergeht.

Question 22

In welcher Anwendung wird das Prinzip der Totalreflexion genutzt?

Accepted Answer

Glasfaserkabel

Answer

Prismen

Answer

Linsen

Answer

Mikroskope

Question 23

Welches der folgenden Merkmale ist KEIN Abbildungsfehler?

Accepted Answer

Planspiegelabbildung

Answer

Sphärische Aberration

Answer

Koma

Answer

Astigmatismus

Question 24

Wenn ein Lichtstrahl von Luft in Wasser übertritt, wie verändert sich der Brechungswinkel, wenn der Einfallswinkel größer wird?

Accepted Answer

Er nimmt zu.

Answer

Er nimmt ab.

Answer

Er bleibt gleich.

Question 25

Wann tritt Totalreflexion auf?

Accepted Answer

Wenn der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.

Answer

Wenn der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel ist.

Answer

Wenn die Lichtgeschwindigkeit im Einfallsmedium kleiner ist als im Ausfallsmedium.

Answer

Wenn die Lichtgeschwindigkeit im Ausfallsmedium kleiner ist als im Einfallsmedium.

Question 26

Welche Gleichung beschreibt die Abbildungsgleichung für eine dünne Linse?

Accepted Answer

1/f = 1/g + 1/b

Answer

1/f = 1/b + 1/g

Answer

1/g = 1/f + 1/b

Answer

1/b = 1/f + 1/g

Question 27

Welche Aussage zur Interferenz von Licht ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie tritt auf, wenn zwei Lichtwellen mit gleicher Wellenlänge und Phase aufeinandertreffen.

Answer

Sie tritt auf, wenn zwei Lichtwellen mit gleicher Wellenlänge und entgegengesetzter Phase aufeinandertreffen.

Answer

Sie tritt auf, wenn zwei Lichtwellen mit unterschiedlicher Wellenlänge und gleicher Phase aufeinandertreffen.

Answer

Sie tritt auf, wenn zwei Lichtwellen mit unterschiedlicher Wellenlänge und entgegengesetzter Phase aufeinandertreffen.

Question 28

Welche Aussage zur Polarisation von Licht ist richtig?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Schwingungsrichtung der Lichtwelle.

Answer

Sie beschreibt die Intensität der Lichtwelle.

Answer

Sie beschreibt die Frequenz der Lichtwelle.

Answer

Sie beschreibt die Phase der Lichtwelle.

Question 29

Was ist Totalreflexion?

Accepted Answer

Die vollständige Reflexion von Licht an einer Grenzfläche

Answer

Die teilweise Reflexion von Licht an einer Grenzfläche

Answer

Die Brechung von Licht an einer Grenzfläche

Answer

Die Absorption von Licht an einer Grenzfläche

Question 30

Welcher Linsentyp erzeugt ein virtuelles Bild?

Accepted Answer

Konkave Linse mit f < 0

Answer

Konvexe Linse mit f > 0

Answer

Konvexe Linse mit f < 0

Answer

Konkave Linse mit f > 0

Question 31

Was ist das Auflösungsvermögen eines optischen Instruments?

Accepted Answer

Die Fähigkeit, zwei nahe beieinander liegende Punkte als getrennt zu erkennen

Answer

Die Fähigkeit, ein Bild scharf abzubilden

Answer

Die Fähigkeit, ein Bild hell abzubilden

Answer

Die Fähigkeit, ein Bild farbig abzubilden

Question 32

Welcher Wellenlängenbereich des Lichts ist für das menschliche Auge sichtbar?

Accepted Answer

400 nm - 700 nm

Answer

200 nm - 400 nm

Answer

700 nm - 1000 nm

Answer

1000 nm - 1400 nm

Question 33

Licht ist eine elektromagnetische Welle. Stimmt das?

Accepted Answer

Ja

Answer

Nein

Question 34

Nach welchem Gesetz verhalten sich die Sinus der Einfallswinkel und Brechungswinkel beim Übergang von Licht zwischen zwei Medien?

Accepted Answer

Snellius'sches Brechungsgesetz

Answer

Gesetz von Snell und Descartes

Answer

Brechungsindexgesetz

Answer

Reflexionsgesetz

Question 35

Welcher Abbildungsfehler tritt auf, wenn parallele Lichtstrahlen nach der Abbildung nicht mehr parallel verlaufen?

Accepted Answer

Astigmatismus

Answer

Feldschräglage

Answer

Koma

Answer

Verzeichnung

Question 36

Was versteht man unter der Brennweite einer Linse?

Accepted Answer

Abstand zwischen der Linse und dem Brennpunkt

Answer

Abstand zwischen der Linse und dem Hauptpunkt

Answer

Abstand zwischen der Linse und dem Bildpunkt

Answer

Abstand zwischen der Linse und dem Gegenstandspunkt

Question 37

Welche Strahlenart wird für die Konstruktion von Bildpunkten verwendet?

Accepted Answer

Hauptstrahlen

Answer

Randstrahlen

Answer

Sekundärstrahlen

Answer

Austrittsstrahlen

Question 38

Welche Farbe wird bei der Dispersion am stärksten abgelenkt?

Accepted Answer

Blau

Answer

Rot

Answer

Grün

Answer

Gelb

Question 39

Welche Anwendung beruht auf dem Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Glasfaserkabel

Answer

Prisma

Answer

Teleskop

Answer

Mikroskop

Question 40

Was besagt das Brechungsgesetz?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Sinus des Einfallswinkels und des Brechungswinkels ist für eine gegebene Grenzfläche konstant.

Answer

Die Wellenlänge des Lichts ist im einfallenden und im gebrochenen Medium gleich.

Answer

Die Geschwindigkeit des Lichts ist im einfallenden und im gebrochenen Medium gleich.

Answer

Der Einfallswinkel ist immer größer als der Brechungswinkel.

Question 41

Was ist Totalreflexion?

Accepted Answer

Die vollständige Reflexion von Licht an einer Grenzfläche, wenn der Einfallswinkel den Grenzwinkel überschreitet.

Answer

Die teilweise Reflexion von Licht an einer Grenzfläche, wenn der Einfallswinkel kleiner als der Grenzwinkel ist.

Answer

Die Beugung von Licht an einer Grenzfläche.

Answer

Die Interferenz von Licht an einer Grenzfläche.

Question 42

Welche der folgenden Aussagen trifft auf prismatische Spektrometer zu?

Accepted Answer

Sie zerlegen weißes Licht in seine spektralen Bestandteile.

Answer

Sie fokussieren Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen auf einen Punkt.

Answer

Sie verstärken die Intensität von Licht.

Answer

Sie ändern die Polarisation von Licht.

Question 43

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die geometrische Optik am treffendsten?

Accepted Answer

Die Untersuchung der Ausbreitung von Licht in verschiedenen Materialien und an Grenzflächen

Answer

Die Untersuchung der Welleneigenschaften von Licht

Answer

Die Untersuchung der Wechselwirkung von Licht mit Materie

Answer

Die Untersuchung der Entstehung und Ausbreitung von Bildern

Question 44

Was versteht man unter der Brennweite einer Linse?

Accepted Answer

Die Entfernung zwischen Linse und Brennpunkt

Answer

Die Entfernung zwischen Gegenstand und Bild

Answer

Die Krümmung der Linse

Answer

Die Dicke der Linse

Question 45

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einer konvexen und einer konkaven Linse?

Accepted Answer

Konvexe Linsen bündeln Licht, konkave Linsen streuen Licht

Answer

Konvex- und Konkavlinsen bündeln Licht

Answer

Konvex- und Konkavlinsen streuen Licht

Answer

Beide Linsen bündeln und streuen Licht

Question 46

Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit ein Gegenstand in einem Brennpunkt einer Linse abgebildet wird?

Accepted Answer

Der Gegenstand muss unendlich weit von der Linse entfernt sein

Answer

Der Gegenstand muss zwischen Linse und Brennpunkt liegen

Answer

Der Gegenstand muss auf der gleichen Seite der Linse wie der Brennpunkt liegen

Answer

Der Gegenstand muss auf der anderen Seite der Linse wie der Brennpunkt liegen

Question 47

Was ist das Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Licht wird beim Übergang von einem dünneren zu einem dichteren Medium vollständig reflektiert

Answer

Licht geht beim Übergang von einem dichteren zu einem dünneren Medium vollständig durch

Answer

Licht wird beim Übergang von einem dichteren zu einem dünneren Medium teilweise reflektiert

Answer

Licht geht beim Übergang von einem dünneren zu einem dichteren Medium teilweise durch

Question 48

Welche der folgenden Anwendungen beruht auf dem Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Glasfaserkabel

Answer

Mikroskope

Answer

Teleskope

Answer

Prismen

Question 49

Ein Lichtstrahl trifft schräg auf eine ebene Grenzfläche zwischen Luft und Wasser. An welcher der folgenden Grenzflächen wird der Lichtstrahl stärker gebrochen?

Accepted Answer

Von Luft nach Wasser

Answer

Von Wasser nach Luft

Answer

Die Brechung ist an beiden Grenzflächen gleich stark.

Answer

An keiner der Grenzflächen wird der Lichtstrahl gebrochen.

Question 50

Welcher der folgenden Abbildungsfehler einer Sammellinse kann nicht durch die Verwendung einer Blende korrigiert werden?

Accepted Answer

Chromatische Aberration

Answer

Sphärische Aberration

Answer

Astigmatismus

Answer

Koma

Question 51

Ein Prisma mit dem Brechungsindex n wird von weißem Licht durchstrahlt. Welcher der folgenden Farben wird am geringsten abgelenkt?

Accepted Answer

Rot

Answer

Gelb

Answer

Grün

Answer

Violett

Question 52

Welche Aussage charakterisiert eine konvexe Linse?

Accepted Answer

Sie bildet Gegenstände vergrößert und real ab.

Answer

Sie bildet Gegenstände verkleinert und real ab.

Answer

Sie bildet Gegenstände vergrößert und virtuell ab.

Answer

Sie bildet Gegenstände verkleinert und virtuell ab.

Question 53

Welche optische Abbildung kennzeichnet eine Divergenzlinse?

Accepted Answer

Verkleinerte, virtuelle Abbildung

Answer

Vergrößerte, virtuelle Abbildung

Answer

Vergrößerte, reale Abbildung

Answer

Verkleinerte, reale Abbildung

Question 54

Worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen einer Sammellinse und einer Zerstreuungslinse?

Accepted Answer

Sammellinsen haben eine positive Brennweite, Zerstreuungslinsen eine negative Brennweite.

Answer

Zerstreuungslinsen haben eine positive Brennweite, Sammellinsen eine negative Brennweite.

Answer

Sammellinsen haben eine größere Brennweite als Zerstreuungslinsen.

Answer

Zerstreuungslinsen haben eine größere Brennweite als Sammellinsen.

Question 55

Welche Funktion erfüllt der Blendenversatz in einer Kamera?

Accepted Answer

Regulierung der einfallenden Lichtmenge

Answer

Korrektur von Abbildungsfehlern

Answer

Fokussierung des Bildes auf den Sensor

Answer

Vergrößerung oder Verkleinerung des Bildes

Question 56

Welche Aussage trifft auf ein optisches Prisma zu?

Accepted Answer

Es lenkt Lichtstrahlen ab.

Answer

Es bildet Bilder ab.

Answer

Es erzeugt Interferenzmuster.

Answer

Es verstärkt Licht.

Question 57

Welches der folgenden Materialien weist eine gewölbte Oberfläche auf und reflektiert Licht so, dass sich die Lichtstrahlen nach außen ausbreiten?

Accepted Answer

Konvexspiegel

Answer

Hohlspiegel

Answer

Planspiegel

Answer

Zylinderspiegel

Question 58

Als Brennpunkt eines Hohlspiegels bezeichnet man den Punkt, an dem sich:

Accepted Answer

die einfallenden Lichtstrahlen nach der Reflexion schneiden

Answer

die reflektierten Lichtstrahlen schneiden

Answer

der Mittelpunkt des Spiegels liegt

Answer

sich das Bild des Objekts befindet

Question 59

Welche Größe bleibt bei der Reflexion an einer ebenen Grenzfläche erhalten?

Accepted Answer

Einfallswinkel

Answer

Austrittswinkel

Answer

Wellenlänge

Answer

Ausbreitungsgeschwindigkeit

Question 60

Was versteht man unter Totalreflexion?

Accepted Answer

Die vollständige Reflexion von Licht an einer Grenzfläche

Answer

Die teilweise Reflexion von Licht an einer Grenzfläche

Answer

Die Brechung von Licht an einer Grenzfläche

Answer

Die Absorption von Licht an einer Grenzfläche

Question 61

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf dem Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Glasfaserleitungen

Answer

Prismen

Answer

Linsen

Answer

Spiegel

Question 62

Was ist die Brechzahl eines Materials?

Accepted Answer

Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Material zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum

Answer

Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Material

Answer

Der Brechungswinkel

Answer

Der Einfallswinkel

Question 63

Was beschreibt den Brechungsindex eines Mediums?

Accepted Answer

Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Medium zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum

Answer

Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Medium

Answer

Ablenkungswinkel des Lichtstrahls beim Übergang in ein anderes Medium

Answer

Wellenlänge des Lichts im Medium

Question 64

Welche Abbildung entsteht bei einer Sammellinse, wenn sich das Objekt zwischen Linse und Brennpunkt befindet?

Accepted Answer

Scheinbare, aufrechte und verkleinerte Abbildung

Answer

Wirkliche, aufrechte und vergrößerte Abbildung

Answer

Wirkliche, aufrechte und verkleinerte Abbildung

Answer

Scheinbare, aufrechte und vergrößerte Abbildung