Übungen zur Physik für Informatiker WS 2002/03
und Technomathematiker II 19.12.02
Aufgabenblatt 5
Aufgabe 21
a) Mit welcher Frequenz kann ein einseitig geschlossenes Rohr der Länge = 18,7 cm mit der tiefsten akustischen Eigenschwingung angeregt werden?
b) Geben Sie einen Ausdruck für die Frequenzen der höheren Eigenschwingungen der Luft in diesem Rohr an. Schallgeschwindigkeit = 330 m/s.
Aufgabe 22
a) Berechnen Sie für parallel einfallendes Licht den Abstand zwischen dem ersten Beugungs- minimum und dem Hauptmaximum auf der Netzhaut des Auges. Pupillenöffnung a = 4 mm, Brennweite der Linse f = 22,8 mm, Brechungsindex n = 1,34, Wellenlänge im Vakuum λo = 600nm.
b) Wie groß ist mit dem Ergebnis aus a) der gerade noch auflösbare Abstand zwischen 2 Gegenstandspunkten in der deutlichen Sehweite von 25 cm?
Aufgabe 23
Auf ein Beugungsgitter fällt senkrecht ein monochromatisches Lichtbündel. Das Maximum der 3.
Beugungsordnung wird unter dem Winkel α = 36,70° beobachtet.
a) Wie groß ist die Gitterkonstante, ausgedrückt in Vielfachen der Wellenlänge des Lichts?
b) Wieviele Beugungsmaxima beobachtet man insgesamt?
Aufgabe 24
Zwei Strahlungen der Frequenzen ν1 = 3,9985 · 1014/s und ν2 = 3,9981 · 1014/s sollen mit einem Gitter- spektralapparat gleichzeitig beobachtet werden.
a) Welche Eigenschaften (z.B. Gitterkonstante oder Zahl der Gitteröffnungen) muss das Gitter besitzen, damit die beiden Strahlungen in der 2. Ordnung gerade getrennt werden?
b) Wie ändert sich die Intensität der Hauptmaxima mit der Ordnung 2, wenn bei einem Gitter die Breite der durchlässigen Bereiche gleich der halben Gitterkonstante ist?
Aufgabe 25
Der Abstand zwischen zwei Hauptebenen des NaCl-Kristalls beträgt 2,82 Å. Die Bragg-Reflektion 1.
Ordnung findet für einen monochromatischen Röntgenstrahl bei 10° statt.
a) Bestimmen Sie Wellenlänge und Energie des Röntgenstrahles.
b) Man möchte gleiche Beugungsbilder an demselben Kristall mit Hilfe von Elektronen und Neu- tronen haben. Wie groß muss man in beiden Fällen die Energie wählen?
