Blatt24

Übungen zu Physik für Bauingenieure SS 2002
Prof. P. Böni
Blatt 24
Florian Grünauer, Institut E21
Besprechung am 4.7.02 (N1090 15:00 Uhr)
http://www.ph.tum.de/antares/uebungen/uebungen.html
1. Aufgabe: Beugung
Laserlicht mit der Wellenlänge =630nm fällt auf einen Spalt mit der Breite 0,1mm. In 6m Entfernung
steht ein Schirm.
a) Welchen Abstand haben die Minima 1. Ordnung?
b) Wie groß ist der Abstand zwischen dem dritten und vierten Minimum?
c) Die Augenpupille kann als eine kreisförmige Blende mit dem Durchmesser 3mm betrachtet
werden. Welchen Durchmesser hat die Beugungsscheibe (~ halber Abstand der ersten Minima)
auf der Netzhaut (Entfernung von der Pupille ca. 20mm) bei gelbem Licht (=580nm)
(Brechungsindex des Glaskörpers n=1,33)? Vergleichen Sie das Ergebnis mit dem Abstand
zweier Rezeptoren (~3-4µm) auf der Netzhaut.
2. Aufgabe: Teleskop
Das Teleskop auf dem Mount Palomar hat einen Spiegeldurchmesser von 5m.
a) Wie groß ist der minimale Winkel, der noch aufgelöst werden kann? (Wellenlänge =500nm,
Abstand Erde-Mond: 385000km)
b) Wie groß muß der Abstand zweier Gegenstände auf dem Mond sein, damit sie noch getrennt zu
sehen sind?
c) Wie groß muß der
Abstand der Gegenstände sein, damit sie mit dem bloßen Auge
(Pupillendurchmesser=3mm) noch getrennt zu sehen sind?
3. Aufgabe: Doppelspalt
Licht der Wellenlänge =550nm beleuchte einen Doppelspalt mit der Spaltbreite b=0,03mm und dem
Spaltabstand d=0,15mm. In der Entfernung l=3m steht ein Schirm.
a) Berechnen Sie den Abstand der ersten 3 Maxima von der Schirmmitte.
b) Wie viele Interferenzmaxima fallen in das zentrale Beugungsmaximum?
4. Aufgabe: Gitter
Blaues Licht (=400nm) und rotes Licht (=650nm) fällt senkrecht auf ein Transmissionsgitter mit 1000
Linien pro cm. 5mm des Gitters werden ausgeleuchtet.
a) Berechnen Sie die Winkel für die Maxima 1. Ordnung!
b) Ab welcher Ordnung mischen sich die Interferenzfiguren der beiden Wellenlängen?
c) Ab welcher Ordnung können Sie mit dieser Anordnung die Natrium-Doppellinie (1=589,00nm und
2=589,59nm) trennen?