Serie 8
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Übungen zur Experimentalphysik III Dr. R. Mitdank, S. Weidemann, A. Fiedler Aufgaben zur 8. Übung Abgabe am 10.02./12.02.15 Beugung und optische Instrumente 29. Beugung am Spalt Paralleles Licht der Wellenlänge λ = 694,3 nm (entspricht dem roten Licht eines Rubinlasers) fällt senkrecht auf einen Spalt der Breite b = 0,2 mm. Das durch den Spalt hindurchgehende und gebeugte Licht wird auf einem Schirm in der Entfernung d = 2,30 m hinter dem Spalt beobachtet. a) An welchen Stellen des Beugungsbildes liegen dunkle Streifen (Beugungsminima), und an welchen Stellen treten helle Nebenmaxima auf? b) Man berechne die Intensität S der aufeinanderfolgenden Nebenmaxima (normiert auf die einfallende Lichtintensität So). 30. Mikroskop Mit einem 10-fach vergrößernden Okular soll ein einfaches Mikroskop aufgebaut werden. Wie groß ist die Brennweite des Objektivs zu wählen, damit eine 400-fache Gesamtvergrößerung erreicht wird? Die Tubuslänge (Abstand der inneren Brennpunkte von Objektiv und Okular) betrage t = 160 mm. 31. Auflösungsvermögen und Vergrößerung eines Mikroskopes Welche Okularvergrößerung VOK wählt man zweckmäßigerweise bei einem Objektiv der Vergrößerung ßOb = 100 (Abbildungsmaßstab) und einer numerischen Apertur A = 1,35 ? Man beachte, dass das Auflösungsvermögen des Auges bei einem Sehwinkel von σA = 6.10-4 rad liegt. Es werde monochromatisches Licht mit λ = 550 nm benutzt. Wie groß ist dann die förderliche Vergrößerung des Mikroskopes? 32. Beugung am Gitter Das Spektrum von Neon weist im sichtbaren Bereich außergewöhnlich viele Linien auf. Zwei dieser Linien haben die Wellenlängen λ1 = 519,313 nm und λ2 = 519,322 nm. Das (parallelisierte) Licht einer Neonentladungslampe fällt senkrecht auf ein Transmissionsgitter mit N = 8400 Linien pro Zentimeter, und es wird das Spektrum 2. Ordnung betrachtet. Wie breit muss die beleuchtete Fläche des Gitters sein, damit die beiden Linien noch aufzulösen sind?
