Experimentalphysik 3 an der TU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für Experimentalphysik 3 im Physik Studiengang an der TU München in Augsburg

CitySTADT: Augsburg

CountryLAND: Deutschland

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Beim Übergang zwischen Medien ändern sich manche Eigenschaften der Welle während andere gleich bleiben. Beschreiben Sie, wie sich drei charakteristische Eigenschaften der Welle verhalten. 


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Warum wirkt der Boden eines Flurs aus einem flachen Blickwinkel wie ein Spiegel? 


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Was ist der Unterschied zwischen einem ordentlichen und außerordentlichen Strahl im anisotropen Medium? 


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Wie verhält sich der komplexe Brechungsindex bei anomaler Dispersion? 


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Welche Auswirkung hat ein imaginärer Brechnungsindex auf eine Welle, die in das Material (mit diesem Brechnungsindex) eindringt?

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Was ist der Unterschied zwischen isotropen und anisotropen Medium? 


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Was ist der Unterschied zwischen reellen und virutellen Abbildungen?   


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Was ist linear polarisiertes licht? 


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Welche Möglichkeiten zur Polarisation von Licht gibt es? Nennen Sie drei. 


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Wie stehen der k-vektor, E, B, D und S in einem isotropen, bzw anisotropen Medium zueinander? 


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Zu welcher Zeit am Tag kann man das meiste polarisierte Licht messen, wenn man gerade nach oben schaut? 


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Erkläre den Unterschied zwischen Gruppengeschwindigkeit und Phasengeschwindigkeit in einem Wellenpaket.

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Experimentalphysik 3

Beim Übergang zwischen Medien ändern sich manche Eigenschaften der Welle während andere gleich bleiben. Beschreiben Sie, wie sich drei charakteristische Eigenschaften der Welle verhalten. 


Beim Übergang zwischen Medien ändert sich die Frequenz einer Welle nicht. Die Ausbreitungsrichtung ändert sich gemäß dem Snellius’schen Gesetz abhängig von den Brechungsindizes sowie dem Einfallswinkel, die Amplitude der transmittierten Welle wird durch das Quadrat des Transmissionskoeffizienten – also ebenfalls durch Brechungsindizes und Einfallswinkel – bestimmt. Die Geschwindigkeit der Welle ändert sich je nach Brechungsindex.

Experimentalphysik 3

Warum wirkt der Boden eines Flurs aus einem flachen Blickwinkel wie ein Spiegel? 


Für einen flachen Blickwinkel hat man einen Einfallswinkel von ungefähr 90°. Für α -> 90° erhält man die Reflexionskoeffizienten rP -> 1 und rS ->-1, d.h. das Licht wird nahezu vollständig reflektiert und der Flurboden wirkt wie ein Spiegel.

Experimentalphysik 3

Was ist der Unterschied zwischen einem ordentlichen und außerordentlichen Strahl im anisotropen Medium? 


Der ordentliche ist senkrecht zur optischen Achse polarisiert. Der außerordentliche Strahl ist parallel zur optischen Achse polarisiert.

Experimentalphysik 3

Wie verhält sich der komplexe Brechungsindex bei anomaler Dispersion? 


er reelle Brechungsindex ist für Frequenzen knapp unterhalb der Resonanzfrequenz besonders groß und fällt dann mit zunehmender Frequenz rasch auf Werte unterhalb von 1 ab. Im Bereich anomaler Dispersion gilt also dnRdω <0. Der imaginäre Teil von n kann nicht vernachlässigt werden, da nI für ω=ω0 den betragsmäßig größten Wert aufweist. Es kommt zur Absorbtion.

Experimentalphysik 3

Welche Auswirkung hat ein imaginärer Brechnungsindex auf eine Welle, die in das Material (mit diesem Brechnungsindex) eindringt?

Die Funktion der Welle, eine Exponentialfunktion mit imaginärem Argument, erhält wegen des imaginären Brechungsindex einen exponentiell abfallenden Faktor.

Daher wird die Welle beim Eindringen in das Material absorbiert.

Experimentalphysik 3

Was ist der Unterschied zwischen isotropen und anisotropen Medium? 


Isotropes Medium: Rückstellkraft unabhängig von der Richtung des äußeren Feldes

Anisotropes Medium: Rückstellkraft abhängig von der Richtung des äußeren Felde

Experimentalphysik 3

Was ist der Unterschied zwischen reellen und virutellen Abbildungen?   


 

Bei reellen ist das abbildende Instrument nicht zwischen dem Bildpunkt und dem Beobachter, wobei sich hier die Strahlen im Bildpunkt schneiden.

Bei virtuellen Abbildungen ist das abbildende Instrument zwischen dem Bildpunkt und Beobachter. Hierbei schneiden sich die Strahlen nicht im Bildpunkt.

Experimentalphysik 3

Was ist linear polarisiertes licht? 


 

Licht heißt linear polarisiert, wenn die Orientierung der Vektoren auf eine Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung beschränkt ist.

Experimentalphysik 3

Welche Möglichkeiten zur Polarisation von Licht gibt es? Nennen Sie drei. 


Licht kann durch Streuung, Reflexion unter Brewster-Winkel, Reflexion an metallischen Oberflächen, Doppelbrechung oder mithilfe eines richtungsselektiven Brechungsindex (Dichroismus) polarisiert werden.

Experimentalphysik 3

Wie stehen der k-vektor, E, B, D und S in einem isotropen, bzw anisotropen Medium zueinander? 


Isotrop: k-vektor, B und E stehenpaarweise senkrecht aufeinander. D ist parallel zu E, k ist parallel zu S.

Anisotrop: k-vektor, D und B stehen paarweise senkrecht aufeinander. D und E sind nicht parallel, k und S sind nicht parallel. E und S stehen senkrecht aufeinander, und liegen in der Ebene, die von D und k aufgespannt wird.

Experimentalphysik 3

Zu welcher Zeit am Tag kann man das meiste polarisierte Licht messen, wenn man gerade nach oben schaut? 


Bei Sonnenauf- oder untergang, da man das meiste im 90° gestreuten Licht sieht.

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Erkläre den Unterschied zwischen Gruppengeschwindigkeit und Phasengeschwindigkeit in einem Wellenpaket.

Die Gruppengeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Energietransports des Wellenpakets. Die Phasengeschwindigkeiten sind die Geschwindigkeiten, mit denen sich die Partialwellen, aus denen sich das Wellenpaket zusammensetzt, ausbreiten.

Gradient

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