Klausur Physik III WS 1992/1993
Aufgabe 1 (8 Punkte)
Eine Membran der Dicke $d = 0,5 \mu m$ und Brechungsindex $n = 3/2$ wird mit einem Bündel weißen Lichtes beleuchtet. Welche im sichtbaren Teil des Spektrums liegenden Wellenlängen werden im reflektierten Licht am meisten verstärkt ? Nehmen Sie hierbei an, daß das sichtbare Licht die Wellenlängen von 400 bis 700 $nm$ umfaßt.
Aufgabe 2 (9 Punkte)
Linear polarisiertes Licht falle auf eine Anordung von zwei hintereinander aufgestellten Polarisatoren.
a) Welche Winkelstellungen müssen die Transmissionsachsen der beiden Polarisatoren bezüglich der Polarisationsebene des einfallenden Lichtes haben, damit nach dem zweiten Polarisator ein um $90^{o}$ gedrehtes linear polarisiertes Licht maximaler Intensität erhalten wird ?
b) Welche Intensität wird maximal durchgelassen ?
Aufgabe 3 (8 Punkte)
In einem durchsichtigen Medium nehme der Brechungsindex in einem Wellenlängenbereich linear mit der Wellenlänge in dem Medium zu, der Einfachheit halber in der Form $n(\lambda) = a \lambda$, wobei $a$ eine Konstante ist. Wie groß ist in diesem Bereich die Gruppengeschwindigkeit als Funktion der Wellenlänge ?
Aufgabe 4 (9 Punkte)
Mit einer Lupe der Brennweite $f = 20 \; cm$ wollen Sie Ihr eigenes Auge in einem Planspiegel betrachten. Nehmen Sie hierbei an, daß das Auge völlig entspannt ist und einen Abstand von $30 \; cm$ von der Lupe hat. Wie groß müssen Sie den Abstand zwischen Spiegel und Lupe wählen, um ein scharfes Bild von Ihrem Auge zu erhalten ? Die Dicke der Lupe soll vernachlässigt werden.
Aufgabe 5 (8 Punkte)
Ein Zug fährt mit $72 \; km/h$ auf einen Tunnel zu, der durch einen Berg führt. Dabei stößt er Warnsignale mit der Frequenz von $500 \; Hz$ aus, die vom Berg als Echo reflektiert werden. Die Schallgeschwindigkeit beträgt $330 \; m/s$. Welche Frequenz hat das Echo für einen Reisenden im Zug ?
Aufgabe 6 (8 Punkte)
Zwei identische Saiten, die mit der gleichen Kraft von $100 \; N$ gespannt sind, geben beim Anzupfen einen Grundton von $200 \; Hz$. Die Spannung in einer der Saiten wird bei unveränderter Länge mit einer zusätzlichen Kraft von $1 \; N$ erhöht. Welche Schwebungsfrequenz hört man beim Anzupfen beider Saiten ?