Mittwoch, 9. November 2011

Lösungsskizzen zu den Aufgaben von Mi. 9.11. (JETZT FEHLER in 3a,b KORRIGIERT)

6
a)
Interferenz zweier Elementarwellen, die von den beiden Spalten ausgehen.

b)
Der Abstand eines Maximums vom zentralen Maximum heiße x, es erscheint unter dem Winkel alpha vom Doppelspalt aus.
x ist proportional zu tan(alpha), nämlich x=L tan(alpha)  (L ist Abstand von Spalt zu Schirm)
Für kleine Winkel gilt zusätzlich x~tan(alpha)~alpha~sin(alpha)
Bei Interferenz gilt aber sin(alpha)=lambda/d * n
Also ist x=L lambda/d * n   mit n=1,2,3,4,5...
Die hellen Streifen erscheinen in regelmäßigen Abständen von L lambda/d.
c)
d = L lambda/x * n = 2,00m 580nm / 2,0 cm * 8 = 0,46mm

d)
d größer -> x kleiner. Die Streifen rücken zusammen

7
a)
Abstand vom Hauptmaximum zum ersten Minimum x=3,15cm
tan alpha = 3,15/500         alpha = 0,36°
d= lambda/sin(alpha) = 0,10mm
b)
Doppelte Wellenlänge, FALSCH. Richtig ist 700nm. Kleinwinkelnäherung wie in 6c)

8
a)
Brewster-Winkel mit n=tan(alpha), wobei Einfallswinkel und Reflexionswinkel alpha
alpha=54°. Der Mond steht also 90°-54°=36° über dem Horizont

b)
Reflektiertes Licht ist horizontal polarisiert.
c) (führt weit über das hinaus, was ich am Freitag machen will)
das blaue Licht am Himmel ist polarisiert orthogonal zu der Richtung, aus der die Sonne scheint. Das ist aber hier eine VERTIKALE Richtung, weil die Sonne gerade im Osten (in Blickrichtung links) am Horizont aufgeht, und damit genau die Richtung, die auf der Oberfläche nicht reflektiert wird, sondern ganz in den gebrochenen Strahl geht.

1
a)
Mehr Energiepakete, deren Größe aber gleich bleibt. D.h. mehr Elektronen, größerer Fotostrom, aber gleiche Energie der einzelnen Elektronen.
b)
Größere Energiepakete aber insgesamt weniger davon. Weniger Elektronen,  kleinerer Fotostrom, aber mehr Energie der einzelnen Elektronen

2
a-d) siehe Tabelle uebungen111109_aufg2
e) Am Kondensator steigt allmählich die Spannung bis zum Wert in der Tabelle

3
a) 0,62V  FALSCH, SORRY. Hatte mich verrechnet oder verlesen oder vertippt. Korrekt sind: 1,3V

b) Pro Sekunde 2J, d.h. 2J/hf=2,0e19  auch hier FALSCH, s.o., es sind nämlich 3,5e18 Photonen pro Sekunde
    Pro Sekunde 1,4e-11C Ladung, d.h. 1,4e-11/1,6e-19=8,75e7 Elektronen.
Viel weniger! bei weitem nicht jedes Photon schlägt ein Elektron raus.

4
Grenzfrequenz: hf=EA, also f=4.5e14 Hz
maximale Energie der Elektronen 1.6e-19J=1eV
E bei doppelter Frequenz nicht doppelt, weil EA nicht mit verdoppelt wird.

5 ist doppelt :-) Sorry

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