, Magenta= 0. , Weiss= 1. . Für a = 0 hat man Schwarz, für a = 1 Weiss. Dazwischen alle. möglichen Übergänge von dunkelstem Grau zu hellstem Grau.

Transkript

1 Physik anwenden nd erstehen: Lösngen.4 Wellenoptik 004 Orell Füssli Verlag AG.4 Wellenoptik Farben 76 a) Eine reflektierende Flähe (z.b. ein Spiegel oder eine weisse Flähe) wrde gleihzeitig mit drei gleih hellen Tashenlampen belehtet. Die erste Tashenlampe erzegt drh einen daor gestellten Filter rotes Liht, die zweite blaes Liht nd die dritte grünes Liht. Die drei Lihtkegel werden zr Überlappng gebraht. Die additie Farbmishng on Rot nd Grün ergibt Gelb, diejenige on Bla nd Rot ergibt Magenta, diejenige on Bla nd Grün ergibt Cyan. Die additie Mishng aller drei Grndfarben ergibt Weiss. 0 I) Gelb=, Cyan=, Magenta= 0, Weiss= 0 a II) Gra = a. Für a = 0 hat man Shwarz, für a = Weiss. Dazwishen alle a möglihen Übergänge on dnkelstem Gra z hellstem Gra. 77 a) Zerst wrde beispielsweise die gelbe Flähe drh alleinige Betätigng der Farbpatrone Yellow gedrkt. Anshliessend wrde die Farbpatrone Magenta eingeshaltet nd die Flähe in dieser Farbe so gemalt, dass sie teilweise die gelbe Flähe überlappt. Diese Überlappng ersheint in roter Farbe. Shliesslih wrde die dritte Kreisflähe drh alleinige Betätigng der Farbpatrone Cyan gemalt. Die Überlappng aller drei Farbkreise ersheint shwarz. 0 I) Rot=, Grün= 0, Bla=, Shwarz=. 0 a II) Gra = a. Für a = 0 hat man Weiss (af weissem Papier), für a = Shwarz. a Dazwishen alle möglihen Übergänge on hellstem Gra z dnkelstem Gra. 78 a) Um die Frage z beantworten, konstriert man sih am besten den linken Würfel as Papier nd malt die Eken entsprehend as. Man kann dann den Würfel so drehen, dass die Ebene weiss-bla-shwarz-gelb wie beim rehten Würfel angeordnet ist. Man entdekt dann aber ah sofort, dass die Farben Rot nd Grün, so wie Magenta

2 t Physik anwenden nd erstehen: Lösngen.4 Wellenoptik 004 Orell Füssli Verlag AG nd Cyan nr drh eine Spiegelng an dieser Ebene in die rihtige Position gebraht werden können. Eine Drehng des Würfels genügt also niht. C R M = G Y B 79 a) Gelb, weil der Gegenstand alle Lihtkomponenten zrükreflektiert. Dnkelgelb. Das gelbe Liht kann als die additie Mishng on rotem Liht nd grünem Liht afgefasst werden. Die rote Komponente wird reflektiert, die grüne absorbiert. Da aber die Natrimdampflampe monohromatishes Liht assendet, kann bloss dessen Intensität drh Absorption oder Reflektion erändert werden. ) Shwarz, weil das gelbe Liht die blae Lihtkomponente in der additien Farbmishng niht enthält. Reflexion nd Brehng 80 n = 0 ; m/s; 0 λ λ = ; 46.8 nm n 8 a) y A ( x ) y B B 4 ( ) tan β ( ) ; = = tanα Das Minimm tritt bei =. m af. Bei diesem Wert on ist =.

3 t Physik anwenden nd erstehen: Lösngen.4 Wellenoptik 004 Orell Füssli Verlag AG ) 9 ( ) tan β ( ) ; = tanα t Das Minimm tritt jetzt bei =.50 m af. Bei diesem Wert on ist wieder =. d) Bei der Reflexion sht sih das Liht den shnellsten Weg on A nah B as. 8 a) y 4 A ( xb ) ( ) y B sinα ( ) ; = sin β ( ) Das Minimm tritt af bei =.67 m. Bei diesem Wert on ist =.

4 t Physik anwenden nd erstehen: Lösngen.4 Wellenoptik Orell Füssli Verlag AG ) 9 ( ) ; sinα ( ) = sin β ( ) Das Minimm tritt jetzt bei =.75 m af. Bei diesem Wert on ist = /. d) Bei der Brehng sht sih das Liht den shnellsten Weg on A nah B as. Dispersion 8 a) Der Farbfehler sphärisher Linsen berht af der mit der Brehng erknüpften Dispersion. Das heisst, iolettes Liht wird stärker gebrohen als rotes, somit treten Farbersheinngen bei Linsen af. Bei der Reflexion tritt keine Dispersion af. Der iolette Strahl wird am meisten gebrohen, der rote hingegen am wenigsten. In der Mitte des Strahlenbündels bleiben alle Farben gemisht nd ergeben weiss. 84 Die roten Strahlen werden weniger abgelenkt als die ioletten Strahlen. Sie besitzen eine grössere Wellenlänge, somit eine kleinere Brehzahl nd eine kleinere Gesamtablenkng als die ioletten Strahlen. Die roten Strahlen werden nter einem steileren Winkel als die ioletten Strahlen beobahtet. Somit sind ah ershiedene farbige irtelle Bilder z sehen. Der ntere Rand ersheint rot, der obere bla, nd in der Mitte mishen sih alle Farben nd ergeben weiss.

5 Physik anwenden nd erstehen: Lösngen.4 Wellenoptik Orell Füssli Verlag AG 85 = 4arsin α α n a) δ( α) sin ) Für den roten Lihtstrahl findet man δ max = 4.5. Für den bla-ioletten Strahl findet man δ max = 4.. Interferenz nd Begng 86 α = artan a, λ = d sinα ; 6 nm b 87 a) b: Rillenabstand λ: Wellenlänge n: Begngsmaximm nλ α n = arsin ; 5 für CD; für DVD b Für die «Ble-Ray-Disk» tritt kein Begngsmaximm erster Ordnng af! Die Datenmenge ist proportional zr Sheibenflähe nd mgekehrt proportional zm Qadrat des Rillenabstandes. Bei der «Ble Disk» wird folgende Datenmenge erwartet: 0.7 GB.6.GB 0. Bemerkng: Das Loh in der Mitte der Sheibe wrde niht berüksihtigt. ).6 0.7GB 8 GB 0. 7 GB sheint niht mahbar z sein.

6 Physik anwenden nd erstehen: Lösngen.4 Wellenoptik Orell Füssli Verlag AG 88 a) sinϕ tan ϕ b= a d ; 4.5 m. λ Cladias Sehshärfe ist ngenügend, sie sollte eine Brille kafen. 89 a = b. λ ; 6 m d Polarisation 90 As α kd nd α kd = = erhält man α d = = 90 mg/m α d Die Molmasse on Trabenzker ist 80 g/mol. Also ist die Konzentration mol/m.. 9 sinα a) Das Brehngsgesetz late n. sin β o o As γ = 90 folgt β = 90 α nd sin β = osα. sinα Also n = = tanα. osα o α = artan(.4) = 54.5 ) Die Polarisationsebene ist parallel zm Glas. d) Das Glitzern, das drh die Reflexion des Sonnenlihtes an der Wasseroberflähe entsteht, wird drh eine Polaroidbrille mit senkrehter Polarisationsrihtng weitgehend absorbiert. Dadrh sieht der Fisher die Fishe im Wasser besser.