Wellenoptik in der Physik: Interferenz, Beugung und Polarisation

Question 1

Welche der folgenden Aussagen zur Interferenz von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Alle genannten Aussagen sind korrekt.

Answer

Interferenz ist nur bei kohärenten Lichtquellen möglich.

Answer

Bei konstruktiver Interferenz überlagern sich die Wellenberge.

Answer

Bei destruktiver Interferenz löschen sich die Wellenberge aus.

Question 2

Welches Experiment dient zur experimentellen Überprüfung der Interferenz von Licht?

Accepted Answer

Doppelspaltversuch

Answer

Michelson-Interferometer

Answer

Interferenzfilter

Answer

Beugungsgitter

Question 3

Was ist unter Beugung zu verstehen?

Accepted Answer

Die Umbeugung von Lichtwellen an Hindernissen.

Answer

Die Ablenkung von Licht beim Wechsel von einem Medium in ein anderes.

Answer

Die Interferenz von Lichtwellen.

Answer

Die Polarisation von Lichtwellen.

Question 4

Was ist die Polarisation von Licht?

Accepted Answer

Die Ausrichtung der elektrischen Feldstärke in eine bestimmte Richtung.

Answer

Die Ausrichtung der magnetischen Feldstärke in eine bestimmte Richtung.

Answer

Die Ausrichtung des Lichtstrahls in eine bestimmte Richtung.

Answer

Die Veränderung der Wellenlänge des Lichts.

Question 5

Welches Material kann zur Herstellung eines Polarisationsfilters verwendet werden?

Accepted Answer

Turmalin

Answer

Glas

Answer

Kunststoff

Answer

Metall

Question 6

Welche Auswirkung hat die Polarisation auf die Reflexion von Licht?

Accepted Answer

Die Polarisation des reflektierten Lichts hängt vom Einfallswinkel ab.

Answer

Die Polarisation des reflektierten Lichts ist immer senkrecht zur Polarisation des einfallenden Lichts.

Answer

Die Polarisation des reflektierten Lichts ist immer parallel zur Polarisation des einfallenden Lichts.

Answer

Die Polarisation des reflektierten Lichts ist unabhängig von der Polarisation des einfallenden Lichts.

Question 7

Welche Anwendung findet die Polarisation im Alltag?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen

Answer

Sonnenbrillen

Answer

LCD-Displays

Answer

3D-Brillen

Question 8

Welches Phänomen wird verwendet, um die Wellenlänge von Licht zu bestimmen?

Accepted Answer

Interferenz an einem Gitter

Answer

Beugung am Doppelspalt

Answer

Polarisation durch einen Polarisator

Answer

Reflexion an einer Glasplatte

Question 9

Was versteht man unter der Polarisation einer Welle?

Accepted Answer

Die Ausrichtung der Schwingungsebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung

Answer

Die Änderung der Wellenlänge einer Welle

Answer

Die Überlagerung zweier Wellen gleicher Amplitude

Answer

Die Aufspaltung einer Welle in zwei Teilwellen

Question 10

Welches Material zeigt Doppelbrechung?

Accepted Answer

Quarz

Answer

Glas

Answer

Wasser

Answer

Kunststoff

Question 11

Welches Prinzip wird in einem Fabry-Pérot-Interferometer verwendet?

Accepted Answer

Interferenz von Lichtwellen in einem mehrschichtigen Spiegelaufbau

Answer

Beugung von Licht an einem Gitter

Answer

Polarisation von Licht durch einen Polarisator

Answer

Reflexion von Licht an einer Glasplatte

Question 12

Was ist Interferenz? Beschreibe das grundlegende Phänomen.

Accepted Answer

Überlagerung von Wellen mit gleicher Schwingungsrichtung, die zu Verstärkung oder Auslöschung führt

Answer

Überlagerung von Wellen mit unterschiedlicher Schwingungsrichtung, die zu seitlicher Ablenkung führt

Answer

Beugung von Wellen an Hindernissen, die zu Ausbreitung in neuen Richtungen führt

Answer

Polarisation von Lichtwellen, die zu Schwingungen in einer bestimmten Richtung führt

Question 13

Was beschreibt die Kohärenzlänge einer Lichtquelle? Erläutere ihre Bedeutung und ihre Auswirkung auf Interferenz.

Accepted Answer

Die Entfernung, über die das Licht eine konstante Phasenbeziehung aufrechterhält, was für die Interferenz entscheidend ist

Answer

Die Entfernung, über die das Licht eine konstante Amplitude aufrechterhält, was für die Helligkeit des Lichts wichtig ist

Answer

Die Zeit, über die das Licht eine konstante Frequenz aufrechterhält, was für die Farbe des Lichts entscheidend ist

Answer

Die Zeit, über die das Licht eine konstante Wellenlänge aufrechterhält, was für die Interferenz unerheblich ist

Question 14

Wie kann die Interferenz zweier Lichtwellen verstärkt werden? Erkläre den entscheidenden Faktor.

Accepted Answer

Durch Erhöhung der Kohärenzlänge des Lichts, wodurch eine konstante Phasenbeziehung über einen größeren Bereich gewährleistet wird

Answer

Durch Verringerung der Wellenlänge des Lichts, wodurch die Interferenzmuster enger beieinander liegen

Answer

Durch Verringerung der Frequenz des Lichts, wodurch die Interferenzmuster langsamer schwingen

Answer

Durch Verringerung der Amplitude des Lichts, wodurch die Interferenzmuster schwächer werden

Question 15

Welche Aussage über polarisiertes Licht ist korrekt? Erkläre die besondere Eigenschaft von polarisiertem Licht.

Accepted Answer

Polarisiertes Licht schwingt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, was zu einer linearen Polarisation führt

Answer

Polarisiertes Licht schwingt parallel zur Ausbreitungsrichtung, was zu einer zirkulären Polarisation führt

Answer

Polarisiertes Licht schwingt in allen Richtungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, was zu einer elliptischen Polarisation führt

Answer

Polarisiertes Licht hat eine höhere Energie als unpolarisiertes Licht, da es eine bevorzugte Schwingungsrichtung hat

Question 16

Bei welcher Überlagerung zweier Wellen tritt Interferenz auf?

Accepted Answer

Unterschied im Weg von einer halben Wellenlänge

Answer

Unterschied in der Frequenz

Answer

Unterschied in der Amplitude

Answer

Unterschied in der Polarisation

Question 17

Welche Eigenschaft einer Welle beschreibt ihre Polarisation?

Accepted Answer

Schwingungsrichtung

Answer

Frequenz

Answer

Wellenlänge

Answer

Intensität

Question 18

Welches Material kann Licht linear polarisieren?

Accepted Answer

Polare Folie

Answer

Glas

Answer

Wasser

Answer

Metall

Question 19

Was geschieht, wenn eine Welle auf einen schmalen Spalt trifft?

Accepted Answer

Beugung

Answer

Reflexion

Answer

Brechung

Answer

Absorption

Question 20

Welche Größe beschreibt die Ausbreitungsrichtung einer Welle?

Accepted Answer

Wellenvektor

Answer

Wellenlänge

Answer

Frequenz

Answer

Amplitude

Question 21

Was bezeichnet die Kohärenzzeit einer Lichtquelle?

Accepted Answer

Zeitspanne mit konstanter Phasenlage

Answer

Zeitspanne mit konstanter Intensität

Answer

Zeitspanne mit konstanter Wellenlänge

Answer

Zeitspanne mit konstanter Frequenz

Question 22

Welche Größe ist eine skalare Größe?

Accepted Answer

Intensität

Answer

Wellenvektor

Answer

Frequenz

Answer

Polarisation

Question 23

Welches Phänomen ist dafür verantwortlich, dass man hinter einem engen Spalt ein Interferenzmuster beobachten kann?

Accepted Answer

Beugung

Answer

Brechung

Answer

Reflexion

Answer

Streuung

Question 24

Welche Polarisationsebene besitzt linear polarisiertes Licht?

Accepted Answer

Eine feste Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung

Answer

Eine beliebige Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung

Answer

Keine bestimmte Richtung

Answer

Eine Richtung parallel zur Ausbreitungsrichtung

Question 25

Welcher Wellenlängenbereich gehört zum sichtbaren Licht?

Accepted Answer

400 nm - 700 nm

Answer

1 mm - 10 mm

Answer

10 µm - 100 µm

Answer

1 cm - 10 cm

Question 26

Welche Eigenschaft von Licht wird durch einen Polarisator verändert?

Accepted Answer

Polarisation

Answer

Frequenz

Answer

Wellenlänge

Answer

Amplitude

Question 27

Welches Material kann Licht polarisieren?

Accepted Answer

Polarisationsfolie

Answer

Metall

Answer

Glas

Answer

Wasser

Question 28

Welche Aussage über Beugung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist abhängig von der Wellenlänge.

Answer

Sie tritt nur bei schmalen Öffnungen auf.

Answer

Sie ist ein Nachweis für die Teilcheneigenschaften von Licht.

Answer

Sie kann nur bei Schallwellen beobachtet werden.

Question 29

Welches Phänomen beschreibt die Überlagerung von Wellen, die konstruktive und destruktive Interferenz verursacht?

Accepted Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Answer

Polarisation

Answer

Reflexion

Question 30

Was ist das charakteristische Merkmal polarisierter Lichtwellen?

Accepted Answer

Ihre Schwingung erfolgt ausschließlich in einer Ebene.

Answer

Sie besitzen unterschiedliche Amplituden.

Answer

Sie bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Answer

Sie sind nicht elektromagnetischer Natur.

Question 31

In welchem Wellenlängenbereich liegt rotes Licht?

Accepted Answer

Über 700 nm

Answer

400-500 nm

Answer

500-600 nm

Answer

600-700 nm

Question 32

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen kohärenten und inkohärenten Wellen?

Accepted Answer

Kohärente Wellen haben eine feste Phasenbeziehung, inkohärente nicht.

Answer

Inkohärente Wellen haben eine feste Wellenlänge, kohärente nicht.

Answer

Kohärente Wellen breiten sich schneller aus als inkohärente.

Answer

Inkohärente Wellen können nicht interferieren, kohärente können.

Question 33

Welche der folgenden Aussagen zur Polarisation von Licht ist zutreffend?

Accepted Answer

Alle oben genannten Aussagen sind richtig.

Answer

Polarisiertes Licht kann durch Reflexion an bestimmten Materialien erzeugt werden.

Answer

Polarisiertes Licht kann durch Streuung an Teilchen entstehen.

Answer

Polarisiertes Licht kann durch Doppelbrechung entstehen.

Question 34

Welches Experiment zeigt die Interferenz von Lichtwellen?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Beugungsexperiment

Answer

Brechungsexperiment

Answer

Polarisationsexperiment

Question 35

Was ist der Unterschied zwischen konstruktiver und destruktiver Interferenz?

Accepted Answer

Verstärkung bzw. Auslöschung von Lichtwellen

Answer

Polarisation und Depolarisation von Lichtwellen

Answer

Beugung und Brechung von Lichtwellen

Answer

Reflexion und Transmission von Lichtwellen

Question 36

Welches Gerät wird verwendet, um die Polarisation von Licht zu messen?

Accepted Answer

Polarisationsfilter

Answer

Prisma

Answer

Beugungsgitter

Answer

Interferenzfilter

Question 37

Welche Eigenschaft von Lichtwellen wird bei der Beugung genutzt, um Linsen herzustellen?

Accepted Answer

Ablenkung um Hindernisse

Answer

Polarisation durch bestimmte Materialien

Answer

Reflexion an Grenzflächen

Answer

Interferenz mit anderen Lichtwellen

Question 38

Welches Material ist ein Polarisator?

Accepted Answer

Herapathith

Answer

Wasser

Answer

Glas

Answer

Luft

Question 39

Wenn zwei Wellen mit gleicher Frequenz und Amplitude zusammentreffen und in Phase schwingen, welches Phänomen tritt dann auf?

Accepted Answer

Interferenz

Answer

Reflexion

Answer

Polarisation

Answer

Beugung

Question 40

Was geschieht, wenn eine Welle auf einen Spalt trifft, dessen Breite kleiner als ihre Wellenlänge ist?

Accepted Answer

Beugung

Answer

Interferenz

Answer

Reflexion

Answer

Polarisation

Question 41

Welches Material eignet sich zur Polarisation von Licht?

Accepted Answer

Polarisationsfilter

Answer

Wasser

Answer

Glas

Answer

Luft

Question 42

Welche Anwendung basiert auf dem Prinzip der Interferenz?

Accepted Answer

Holografie

Answer

Mikroskopie

Answer

Sonar

Answer

Radioastronomie

Question 43

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für eine elektromagnetische Welle?

Accepted Answer

Transversalität

Answer

Skalartät

Answer

Kompression

Answer

Länglichkeit

Question 44

Welche Faktoren beeinflussen die Wellenlänge einer Welle?

Accepted Answer

Ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium und Frequenz

Answer

Frequenz

Answer

Amplitude

Answer

Ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium

Question 45

Was unterscheidet kohärente von inkohärenten Wellen?

Accepted Answer

Kohärente Wellen haben eine konstante Phasenbeziehung

Answer

Kohärente Wellen haben eine variable Phasenbeziehung

Answer

Inkohärente Wellen haben eine konstante Phasenbeziehung

Question 46

Was ist der Doppelspaltexperiment?

Accepted Answer

Ein Experiment, das die Wellennatur des Lichts nachweist

Answer

Ein Experiment, das die Teilchennatur des Lichts nachweist

Answer

Ein Experiment, das die Wellennatur des Schalls nachweist

Question 47

Welche Aussage trifft auf das Beugungsmuster zu, das entsteht, wenn ein Laserstrahl auf ein engmaschiges Gitter trifft?

Accepted Answer

Mehrere helle Maxima, getrennt durch dunkle Minima

Answer

Nur ein helles Maximum in der Mitte

Answer

Ein diffuses und unscharfes Muster

Question 48

Welche Eigenschaft von Lichtwellen wird durch Polarisation beeinflusst?

Accepted Answer

Schwingungsrichtung des elektrischen Feldes

Answer

Ausbreitungsgeschwindigkeit

Answer

Wellenlänge

Answer

Frequenz

Question 49

Welches Phänomen ist für die Entstehung von Regenbogen verantwortlich?

Accepted Answer

Brechung und Reflexion des Lichts an Wassertropfen

Answer

Beugung von Lichtwellen

Answer

Interferenz von Lichtwellen

Question 50

Welche Ursache führt zu den schillernden Farben einer dünnen Ölschicht auf Wasser?

Accepted Answer

Interferenz von Lichtwellen, die an der Ölschichtoberfläche reflektiert werden

Answer

Beugung von Lichtwellen

Answer

Polarisation von Lichtwellen

Question 51

Welcher Polarisationsfiltertyp wird in Sonnenbrillen eingesetzt, um Blendung durch reflektiertes Licht zu reduzieren?

Accepted Answer

Linearer Polarisationsfilter

Answer

Polarisationsfilter für den Infrarotbereich

Answer

Polarisationsfilter für den sichtbaren Bereich

Answer

Zirkularer Polarisationsfilter

Question 52

Welches physikalische Prinzip wird bei der Holographie zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes genutzt?

Accepted Answer

Interferenz und Beugung von Lichtwellen

Answer

Polarisation von Lichtwellen

Answer

Brechung von Lichtwellen

Answer

Reflexion von Lichtwellen

Question 53

Welche Lichtart wird von einem Polarisationsfilter nicht beeinflusst?

Accepted Answer

Unpolarisiertes Licht

Answer

Elliptisch polarisiertes Licht

Answer

Linear polarisiertes Licht

Answer

Zirkular polarisiertes Licht