Fragen / Aufgabenlösungen zur Physik 7 - Applets

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Aufgaben Seite 39

1. Man schickt das Licht einer Glühlampe durch einen Spalt und bildet diesen mittels Linse auf einer Wand (Schirm) scharf ab. In den Bündelverlauf nach der Linse fügt man ein Prisma ein, das das Spaltbild in ein Band farbiger Lichter auffächert. Das Farbenband heißt Spektrum.
   
   
2. Wenn die Filter nur genau eine Farbe durchlassen, bekommt man ein violettes, oranges oder rotes Abbild des Spalts, wenn man diese Filter der reihe nach in den Bündelverlauf bringt.
   
   
3. Weil man bei V3 sonst bereits die Auffächerung zum Sektrum oder zumindest farbige Stellen beobachtet hätte. Dieser Effekt war an dieser Stelle aber nicht erwünscht. Wird monochomatisches Licht verwendet, tritt keine Dispersion auf. An der planparallelen Platte (V2) entsteht kein Spektrum, weil keine Dispersion auftritt.
   
   
4. Das Dynageo-Blatt erlaubt die verschiedenen Fälle, die auftreten können durchzuspielen. Die blauen Punkte sind verschiebbar. Die Konstruktion gilt für alle Brechzahlen gegen Luft, für die der Grenzwinkel kleiner als 45° ist. Das ist für n > 1,42 der Fall. Die beiden wesentlichen Fälle zeigen die folgenden Abbildungen. In Abb. L39.1 tritt keine Dispersion auf, da Eintritt und Austritt des Lichts zueinander gegenläufig sind. Bei Abb. L39.2 tritt Dispersion auf, da der Ausfall die bereits beim Eintritt erfolgte Dispersion verstärkt, weil in die gleiche Rchtung gebrochen wird.
   
   
   
5. Es würde zwar, einen guten Schliff vorausgesetzt, alles auftreffende Licht totalreflektiert und zum Beobachter gelenkt, jedoch würden die farbigen Reflexe fehlen, die durch Dispersion weißen Lichts entstehen.
   
   

Aufgaben Seite 41

1. Liegt im Spektrum rot links und violett rechts, dann findet man den Infrarotbereich links vom roten und den Ultraviolettbereich rechts von violett. Infrarotes Licht wird noch weniger als rotes Licht gebrochen, UV-Licht dagegen noch stärker als das violette.
   
   
2. Das Thermometer muss mit einem schwarzen Lack geschwärzt werden, da es bei der Rußabscheidung über einer Flamme zerstört würde. Flüssigkeitsthermometer reagieren nur sehr träge, daher muss das Thermometer jeweils längere Zeit an einem Ort im Spektrum verweilen, bis es die richtige Temperatur anzeigen kann.
   
   
3. Die Erdatmosphäre ist in den Hochlagen der Gebirge stärker als im Tiefland, weil die Luftschicht der Erde das UV-Licht filtert. Auch an der See oder an Wasserflächen ist die UV-Strahlung stärker, in diesem Fall deswegen, weil sie von der Wasseroberfläche reflektiert wird. Ein höherer Lichtschutzfaktor der Creme sorgt dafür, dass die Cremeschicht mehr UV-Licht absorbiert, bevor es in die Hautschichten eindringen kann.
   
   
4. • UV-Licht lässt durch besondere Zusatzstoffe im Waschmittel weiße Wäsche besonders strahlend aussehen.
   • In Geldscheinen sind als "Echtheitskennzeichen" Fäden integriert, die unter UV-Licht in verschiedenen "Neonfarben" aufleuchten.
   • Ein Lichtschutzfaktor von 20 heißt, dass man eingecremt 20 mal länger in der Sonne verseilen kann als ohne.
   • UV-licht, das an der Oberfläche von Pflanzen, Wasser oder Gestein diffus reflektiert wird ergibt zusammen mit dem an Wasserdampfteilchen oder Staub gestreutem UV-Licht unscharfe und wenig kontrastreiche, diesige Fotos vor allem bei Landschaftsaufnahmen. UV-Filter lassen das UV-Licht nicht durch und verbessern so die Bildqualität
   • IR-Strahlung der Sonne kann Glas durchdringen und den Boden im Gewächshaus erwärmen. Die vom Boden reflektierte Wärmestrahlung kann das Glas nicht mehr durchdringen und ist somit gefangen. ==> Treibhauseffekt.
   • In Sonnenkollektoren wird die IR-Strahlung der Sonne für den Heizkreislauf von Wohnungen oder industriellen Anlagen nutzbar gemacht.
   • Infrarotlicht dient in Lichtschranken zur unsichtbaren Alarmsicherung von Gegenständen.
   • Null-Lux-Kameras nutzen IR-Licht, um in stockdunkler Umgebung filmen zu können. Das IR-Licht stammt in diesem und den vorigen Fall von speziellen Leuchtdioden.
   • Die Fernsteuerung von Fernsehern, Videorekordern, Stereoanlagen etc. arbeitet auch mit IR-Licht.
   
   
   
5. Energiesparen hilft ebenso wie der Kauf umweltschonend hergestellter Produkte den CO₂-Ausstoß wie auch die Abgabe weiterer ozonschädigender Gase in die Atmosphäre zu reduzieren.