Wellenoptik in Physik Klasse 9: Interferenz und Beugung verstehen

Question 1

Welches Phänomen tritt auf, wenn sich zwei Wellen gleicher Frequenz und Wellenlänge überlagern und dabei wechselweise verstärken und auslöschen?

Accepted Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Answer

Reflexion

Answer

Polarisation

Question 2

Wie stehen Wegunterschied und Phasenverschiebung zwischen zwei Lichtwellen zueinander?

Accepted Answer

Phasenverschiebung = Wegunterschied / Wellenlänge

Answer

Wegunterschied = Phasenverschiebung / Wellenlänge

Answer

Phasenverschiebung = Wegunterschied * Wellenlänge

Answer

Wegunterschied = Phasenverschiebung * Wellenlänge

Question 3

Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit Interferenz von Licht beobachtet werden kann?

Accepted Answer

Das Licht muss kohärent sein.

Answer

Das Licht muss eine hohe Intensität haben.

Answer

Die Wellenlängen des Lichts müssen unterschiedlich sein.

Answer

Die Lichtquelle muss weit entfernt sein.

Question 4

Wie wirkt sich die Änderung des Brechungsindex eines Materials auf die Lichtgeschwindigkeit in diesem Material aus?

Accepted Answer

Die Lichtgeschwindigkeit nimmt ab, wenn der Brechungsindex zunimmt.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit nimmt zu, wenn der Brechungsindex zunimmt.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist unabhängig vom Brechungsindex.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit nimmt umgekehrt proportional zum Brechungsindex zu.

Question 5

Welche physikalische Größe gibt an, wie sich Licht in einem Material ausbreitet?

Accepted Answer

Brechungsindex

Answer

Polarisation

Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Question 6

Nenne drei Anwendungen der Wellenoptik in der Technologie und beschreibe kurz, wie jede von ihnen funktioniert.

Accepted Answer

Holografie: Erzeugung dreidimensionaler Bilder durch Interferenz von Lichtwellen

Accepted Answer

Laserstrahlformung: Manipulation der Form und Eigenschaften von Laserstrahlen durch Beugung und Interferenz

Accepted Answer

Optische Kommunikation: Übertragung von Informationen über Lichtwellen durch Glasfaserkabel oder den freien Raum

Question 7

Welche Eigenschaft von Licht wird bei der Beugung beobachtet?

Accepted Answer

Ablenkung beim Treffen auf ein Hindernis

Answer

Geradlinige Ausbreitung

Answer

Reflexion

Answer

Brechung

Question 8

Welches optische Gerät nutzt das Prinzip der Interferenz?

Accepted Answer

Interferenzfilter

Answer

Prisma

Answer

Sammellinse

Answer

Konkavspiegel

Question 9

Welche Aussage über die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht ist korrekt?

Accepted Answer

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht ist im Vakuum am höchsten.

Answer

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht ist in allen Medien gleich.

Answer

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht ist in Wasser höher als in Luft.

Answer

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht ist nur in transparenten Medien konstant.

Question 10

Welche Aussage über die Totalreflexion ist korrekt?

Accepted Answer

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

Answer

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

Answer

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

Answer

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

Question 11

Wie kann man mit einer konvexen Linse ein scharfes Bild auf einer Leinwand erzeugen?

Accepted Answer

Der Gegenstand muss außerhalb der Brennweite der Linse platziert werden.

Answer

Der Gegenstand muss innerhalb der Brennweite der Linse platziert werden.

Answer

Der Abstand zwischen Linse und Gegenstand muss gleich der Brennweite sein.

Answer

Der Abstand zwischen Linse und Leinwand muss gleich der Brennweite sein.

Question 12

Was versteht man unter Interferenz?

Accepted Answer

Die Überlagerung zweier kohärenter Wellen, die zu verstärkten oder abgeschwächten Wellen führt.

Answer

Die Brechung von Licht an einer Grenzfläche.

Answer

Die Beugung von Licht um ein Hindernis.

Answer

Die Reflexion von Licht an einer Oberfläche.

Question 13

Welche Erscheinung ist ein Beispiel für Beugung?

Accepted Answer

Der Schatten eines Objekts hinter einem schmalen Schlitz.

Answer

Die Regenbogenfarben auf einer Seifenblase.

Answer

Die Reflexion von Licht an einem Spiegel.

Answer

Die Brechung von Licht durch eine Linse.

Question 14

Welche Größe ist für die Interferenzmuster von Lichtwellen verantwortlich?

Accepted Answer

Die Wellenlänge.

Answer

Die Amplitude.

Answer

Die Frequenz.

Answer

Die Ausbreitungsrichtung.

Question 15

Was ist eine Fresnelsche Linse?

Accepted Answer

Eine Linse, die aus konzentrischen Ringen hergestellt wird.

Answer

Eine plankonvexe Linse.

Answer

Eine bikonkave Linse.

Answer

Eine Linse, die aus einem einzigen Material besteht.

Question 16

Welche Rolle spielt die Kohärenz bei der Interferenz von Lichtwellen?

Accepted Answer

Sie ist die Voraussetzung für das Auftreten von Interferenz.

Answer

Sie beeinflusst die Helligkeit des Interferenzmusters.

Answer

Sie bestimmt die Farbe des Interferenzmusters.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Interferenz.

Question 17

Welche Wellenart kann sich nicht im Vakuum ausbreiten?

Accepted Answer

Schallwellen

Answer

Transversalwellen

Answer

Longitudinalwellen

Answer

Elektromagnetische Wellen

Question 18

Was besagt das Huygens-Prinzip?

Accepted Answer

Jeder Punkt einer Wellenfront ist Ausgangspunkt einer neuen Elementarwelle.

Answer

Die Summe der Amplituden zweier überlagerter Wellen ergibt ihre Gesamtauslenkung.

Answer

Der Einfallswinkel entspricht dem Reflexionswinkel.

Answer

Die Brechzahl eines Mediums ist das Verhältnis von Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Medium.

Question 19

Was bewirkt die Interferenz zweier Wellen?

Accepted Answer

Verstärkung oder Auslöschung von Wellen

Answer

Überlagerung von Wellenfronten

Answer

Ablenkung einer Welle von ihrem geradlinigen Weg

Answer

Aufteilung einer Welle in Teilwellen

Question 20

Was versteht man unter Beugung?

Accepted Answer

Ablenkung einer Welle von ihrem geradlinigen Weg an einem Hindernis

Answer

Überlagerung von Wellenfronten

Answer

Aufteilung einer Welle in Teilwellen

Answer

Verstärkung oder Auslöschung von Wellen

Question 21

Welches Gerät nutzt das Prinzip der Interferenz?

Accepted Answer

Interferometer

Answer

Prisma

Answer

Linse

Answer

Teleskop

Question 22

Was unterscheidet kohärente von inkohärenten Wellen?

Accepted Answer

Kohärente Wellen haben eine konstante Phasendifferenz, inkohärente Wellen eine zufällige.

Answer

Kohärente Wellen haben eine höhere Frequenz als inkohärente Wellen.

Answer

Kohärente Wellen können nicht überlagert werden, inkohärente Wellen schon.

Answer

Kohärente Wellen sind elektromagnetische Wellen, inkohärente Wellen sind Schallwellen.

Question 23

Welche Aussage beschreibt Interferenz korrekt?

Accepted Answer

Überlagerung von Wellen gleicher Frequenz, die zu Verstärkung oder Auslöschung führt

Answer

Beugung von Licht um Objekte

Answer

Reflexion von Licht von einer Oberfläche

Answer

Brechung von Licht beim Übergang zwischen verschiedenen Medien

Question 24

Wie sieht das Beugungsmuster eines einzelnen Spaltes typischerweise aus?

Accepted Answer

Ein zentrales Maximum mit schwächer werdenden Maxima auf beiden Seiten

Answer

Ein zentrales Minimum mit schwächer werdenden Maxima auf beiden Seiten

Answer

Ein symmetrisches Muster mit abnehmender Intensität von der Mitte nach außen

Answer

Ein unregelmäßiges Muster mit zufälligen Maxima und Minima

Question 25

Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Wellenlänge und der Breite des zentralen Maximums im Beugungsmuster?

Accepted Answer

Je größer die Wellenlänge, desto breiter das zentrale Maximum

Answer

Je kleiner die Wellenlänge, desto breiter das zentrale Maximum

Answer

Die Wellenlänge hat keinen Einfluss auf die Breite des zentralen Maximums

Answer

Die Breite des zentralen Maximums hängt von der Spaltbreite ab

Question 26

Wie erklärt die Interferenz das Doppelspaltexperiment?

Accepted Answer

Als Überlagerung der Wellen, die von den beiden Spalten ausgehen

Answer

Als Beugung der Wellen an den beiden Spalten

Answer

Als Reflexion der Wellen an den beiden Spalten

Answer

Als Brechung der Wellen an den beiden Spalten

Question 27

Welche Rolle spielt die Kohärenz bei Interferenz und Beugung?

Accepted Answer

Kohärente Quellen sind für Interferenz und Beugung erforderlich

Answer

Inkohärente Quellen können auch für Interferenz und Beugung verwendet werden

Answer

Kohärenz hat keinen Einfluss auf Interferenz und Beugung

Answer

Kohärenz ist nur für Beugung erforderlich

Question 28

Was geschieht mit einer Lichtwelle, die einen schmalen Spalt passiert?

Accepted Answer

Sie wird gebeugt und bildet ein Interferenzmuster.

Answer

Sie wird in alle Richtungen gestreut.

Answer

Sie wird gebündelt in einem geraden Strahl.

Answer

Sie wird reflektiert und kehrt zum Ausgangspunkt zurück.

Question 29

Welche Beziehung besteht zwischen der Frequenz und Wellenlänge einer Welle?

Accepted Answer

Frequenz und Wellenlänge sind umgekehrt proportional.

Answer

Frequenz und Wellenlänge sind direkt proportional.

Answer

Frequenz und Wellenlänge sind unabhängig voneinander.

Answer

Frequenz und Wellenlänge sind proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit.

Question 30

Um welche Art von Welle handelt es sich bei Licht?

Accepted Answer

Transversale Welle

Answer

Longitudinale Welle

Answer

Oberflächenwelle

Answer

Stehende Welle

Question 31

Welches optische Gerät verwendet das Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Faseroptik

Answer

Spiegel

Answer

Prisma

Answer

Linse

Question 32

Was ist der Unterschied zwischen Interferenz und Beugung?

Accepted Answer

Interferenz tritt auf, wenn Wellen von derselben Quelle aufeinandertreffen, während Beugung auftritt, wenn Wellen an Kanten oder Spalten vorbeibewegt werden.

Answer

Interferenz und Beugung sind dasselbe Phänomen, nur unter verschiedenen Bedingungen.

Answer

Beugung tritt auf, wenn Wellen von derselben Quelle aufeinandertreffen, während Interferenz auftritt, wenn Wellen an Kanten oder Spalten vorbeibewegt werden.

Answer

Interferenz ist ein Wellenphänomen, während Beugung ein Teilchenphänomen ist.

Question 33

Welche Wellenlänge hat grünes Licht ungefähr?

Accepted Answer

550 nm

Answer

400 nm

Answer

650 nm

Answer

750 nm

Question 34

Bei welchem Phänomen biegt sich Licht beim Auftreffen auf ein Hindernis?

Accepted Answer

Beugung

Answer

Interferenz

Answer

Reflexion

Answer

Brechung

Question 35

Welche Lichtquelle erzeugt Licht mit nur einer Wellenlänge?

Accepted Answer

Laser

Answer

Glühlampe

Answer

Fluoreszenzlampe

Answer

Natriumdampflampe

Question 36

Bei welchem Vorgang werden unterschiedliche Wellenlängen des Lichts beim Durchgang durch ein Medium getrennt?

Accepted Answer

Dispersion

Answer

Interferenz

Answer

Beugung

Answer

Reflexion

Question 37

Welcher der folgenden Stoffe lässt Licht hindurch?

Accepted Answer

Glas

Answer

Holz

Answer

Metall

Answer

Papier

Question 38

Was beschreibt Interferenz?

Accepted Answer

Die Überlagerung von Wellen gleicher Frequenz, die zu Verstärkung oder Auslöschung führt.

Answer

Die Brechung von Licht an einer Grenze zwischen zwei Materialien.

Answer

Die Ablenkung von Licht durch ein Prisma.

Answer

Die Reflexion von Licht an einem Spiegel.

Question 39

Welches optische Gerät nutzt Beugung?

Accepted Answer

Mikroskop

Answer

Brille

Answer

Laserpointer

Answer

Teleskop

Question 40

Welche Wellenlänge hat blaues Licht?

Accepted Answer

400 nm - 450 nm

Answer

500 nm - 560 nm

Answer

600 nm - 650 nm

Answer

700 nm - 750 nm

Question 41

Welches Experiment demonstriert die Welleneigenschaft von Licht?

Accepted Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Beobachten einer Zelle unter dem Mikroskop

Answer

Messen der Lichtgeschwindigkeit

Answer

Beobachten eines Regenbogens

Question 42

Welche Anwendung nutzt die Beugung von Licht?

Accepted Answer

Holografie

Answer

Laserchirurgie

Answer

Ultraschall

Answer

Röntgenstrahlung

Question 43

Wie hängt die Wellenlänge mit der Beugung zusammen?

Accepted Answer

Je kürzer die Wellenlänge, desto stärker die Beugung.

Answer

Je länger die Wellenlänge, desto stärker die Beugung.

Answer

Die Wellenlänge hat keinen Einfluss auf die Beugung.

Answer

Die Beugung ist unabhängig von der Wellenlänge.

Question 44

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht hängt vom Medium ab, in dem es sich ausbreitet. In welchem Medium ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht am höchsten?

Accepted Answer

Vakuum

Answer

Luft

Answer

Wasser

Question 45

Beugung ist ein Phänomen, das auftritt, wenn Licht auf ein Hindernis trifft. Welches der folgenden Aussagen über Beugung ist richtig?

Accepted Answer

Beugung tritt auf, wenn Licht an einer Kante oder durch einen Spalt tritt.

Answer

Beugung tritt nur bei hochfrequentem Licht auf.

Answer

Die Wellenlänge des Lichts hat keinen Einfluss auf die Beugung.

Question 46

Interferenzfilter nutzen das Prinzip der Interferenz. Welche weitere Anwendung basiert auf dem Prinzip der Interferenz?

Accepted Answer

Holografie

Answer

Sonnenkollektoren

Answer

Laser

Answer

Mikroskope

Question 47

Kohärente und inkohärente Wellen unterscheiden sich in ihren Eigenschaften. Welche der folgenden Aussagen über kohärente und inkohärente Wellen ist richtig?

Accepted Answer

Kohärente Wellen haben eine feste Phasenbeziehung, während inkohärente Wellen eine zufällige Phasenbeziehung haben.

Answer

Kohärente Wellen haben eine höhere Frequenz als inkohärente Wellen.

Question 48

Polarisation ist eine Eigenschaft von Lichtwellen. Welches der folgenden Aussagen über die Polarisation von Licht ist richtig?

Accepted Answer

Polarisiertes Licht schwingt in einer bestimmten Richtung.

Answer

Die Polarisation von Licht kann nicht verändert werden.

Answer

Polarisiertes Licht wird nur von natürlichen Lichtquellen erzeugt.

Question 49

Die Wellenlänge von Licht ist ein wichtiges Merkmal. In welcher Einheit wird die Wellenlänge von Licht gemessen?

Accepted Answer

Nanometer (nm)

Answer

Zentimeter (cm)

Answer

Meter (m)

Question 50

Welche der folgenden Aussagen über Lichtwellen ist korrekt?

Accepted Answer

Lichtwellen sind transversale Wellen, die sich im elektromagnetischen Feld ausbreiten.

Answer

Lichtwellen benötigen ein Medium zur Ausbreitung.

Answer

Lichtwellen sind longitudinale Wellen.

Question 51

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Interferenz und Beugung?

Accepted Answer

Interferenz tritt auf, wenn zwei oder mehr Wellenquellen kohärent sind und sich überlagern, während Beugung auftritt, wenn eine Welle an einem Hindernis oder durch einen Spalt passiert.

Answer

Interferenz tritt nur bei Lichtwellen auf, während Beugung bei allen Arten von Wellen auftritt.

Question 52

Nenne eine Anwendung, die das Prinzip der Interferenz nutzt:

Accepted Answer

Interferenzfilter

Answer

UV-Filter

Answer

Polarisationsfilter

Answer

Farbfilter

Question 53

Was versteht man unter dem Beugungswinkel einer Welle?

Accepted Answer

Der Winkel zwischen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung der Welle und der Richtung der gebeugten Welle.

Answer

Der Winkel zwischen der Welle und dem Hindernis.

Question 54

Welche Faktoren beeinflussen die Beugung einer Welle maßgeblich?

Accepted Answer

Wellenlänge, Hindernisgröße und Abstand zwischen Welle und Hindernis

Answer

Nur die Wellenlänge

Answer

Nur die Hindernisgröße

Question 55

Was ist ein Beugungsgitter?

Accepted Answer

Eine Anordnung regelmäßig angeordneter paralleler Spalte oder Öffnungen, die ein Beugungsmuster erzeugt.

Answer

Ein Gerät zur Messung des Brechungsindex

Question 56

Welche Aussage über Beugungsgitter ist korrekt?

Accepted Answer

Der Abstand zwischen den Linien des Beugungsgitters bestimmt die Beugungswinkel.

Answer

Die Anzahl der Linien des Beugungsgitters bestimmt die Beugungswinkel.

Answer

Die Breite der Linien des Beugungsgitters bestimmt die Beugungswinkel.

Question 57

Nenne eine Anwendung, die Beugungsgitter nutzt:

Accepted Answer

Spektrometer

Answer

Mikroskope

Answer

Teleskope

Answer

Laserpointer

Question 58

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen kohärenten und inkohärenten Lichtquellen?

Accepted Answer

Kohärente Lichtquellen emittieren Lichtwellen mit derselben Frequenz und Phase, während inkohärente Lichtquellen Lichtwellen mit unterschiedlichen Frequenzen und Phasen emittieren.

Answer

Kohärente Lichtquellen sind heller als inkohärente Lichtquellen.

Question 59

Welche der folgenden Lichtquellen ist eine kohärente Lichtquelle?

Accepted Answer

Laser

Answer

Fluoreszenzlampe

Answer

Glühlampe

Answer

LED

Question 60

Was beschreibt den Vorgang, bei dem sich Lichtwellen überlagern und sich gegenseitig verstärken oder abschwächen?

Accepted Answer

Interferenz

Answer

Reflexion

Answer

Beugung

Answer

Polarisation

Question 61

Welches optische Phänomen ermöglicht es, Beugungsmuster von Objekten zu beobachten?

Accepted Answer

Beugung von Licht an einer schmalen Öffnung

Answer

Reflexion von Licht an einer konkaven Oberfläche

Answer

Interferenz von Licht an zwei Spalten

Answer

Brechung von Licht in einem Prisma

Question 62

Welche Aussage über die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist konstant und beträgt etwa 299.792 km/s.

Answer

Sie hängt von der Farbe des Lichts ab.

Answer

Sie nimmt mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle ab.

Question 63

Was ist die Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle?

Accepted Answer

Der Abstand zwischen zwei benachbarten Maxima oder Minima

Answer

Die Amplitude der Welle

Answer

Die Zeit, die eine Welle für eine Schwingung benötigt

Question 64

Welches physikalische Gesetz beschreibt die Brechung von Licht an Grenzflächen?

Accepted Answer

Snelliussches Brechungsgesetz

Answer

Malussches Gesetz

Answer

Huygenssches Prinzip

Answer

Reflexionsgesetz