PHM02 WB-Hochschule Note 1,0

1. Legen Sie zur Darstellung Ihrer Ergebnisse eine Skizze nach der folgenden Beschreibung an und beantworten Sie weitere Fragen unterhalb der Skizze.
Ein Taucher blickt vom Boden eines Teichs aus (Ort T) nach oben aus dem Wasser.
Die Blickwinkel seien gegen das Lot auf die Wasseroberfläche gemessen. Der Blickwinkel 0 beschreibt also die Richtung lotrecht nach oben.
a) Bestimmen Sie mit dem Brechungsgesetz den Verlauf der Lichtstrahlen für die
Blickwinkel 0°, 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, 60°, 70° und 80°.
4 Pkt.
Zeichnen Sie diese Strahlen in die Skizze ein.
4 Pkt.
b) Berechnen Sie Blickrichtung an der Grenze zur Totalreflexion und zeichnen Sie
den entsprechenden Strahl deutlich in die Skizze ein.
2 Pkt.
2. Lösen Sie die Aufgabenteile durch geometrische Konstruktion für eine Konvexlinse
der Brennweite f =6 cm!
a) Ist die Gegenstandsweite g kleiner als f, so entsteht ein virtuelles Bild.
5 Pkt.
b) Wählen Sie g = 4 cm und bestimmen Sie den Abbildungsmaßstab.
5 Pkt.

3. Ein Schwinger schwingt mit einer Frequenz von 25 s–1 und mit einer Amplitude von
9 mm.
Ermitteln Sie
a) die Schwingungsdauer
5 Pkt.
b) die Winkelgeschwindigkeit der zugehörigen Drehbewegung
5 Pkt.
c) den momentanen Ausschlag nach 0,003 s nach Nulldurchgang und
5 Pkt.
d) den zugehörigen Winkel der entsprechenden Kreisbewegung
5 Pkt.
4. Eine Wasserwelle breitet sich auf der Oberfläche eines Beckens mit einer Geschwindigkeit von 0,24 m/s aus; die Wellenlänge beträgt 0,4 m und die Amplitude 0,15 m.
Berechnen Sie den Höhenunterschied zwischen zwei an der Oberfläche schwimmenden Körpern, von denen sich der eine im Zentrum und der andere in 0,5 m Entfernung vom Zentrum befindet, nach 2,8 s seit Beginn der Wellenbewegung!
20 Pkt.
5. Fotografische Filme sind auch empfindlich gegen unsichtbare Strahlungsanteile, die
beispielsweise von einer Quecksilberdampflampe (UV-Lampe) abgestrahlt werden.
Wenn der Schirm aus Abb 5.14 durch einen Film ersetzt wird, kann man im Beugungsmaximum 1. Ordnung u.a. eine deutliche Schwärzung bei einer Ablenkung
von 9,9° feststellen.
Bestimmen Sie die Wellenlänge der entsprechenden Spektrallinie!
5 Pkt.
Gesamt: 65 Pkt