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Gymnasium 1. Lernzielkontrolle Klasse 7 GP_A0300 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0300) 1 (1) © www.mathe-physik-aufgaben.de Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten 1. Welches sind 1 Lichtquellen, welches sind 2 beleuchtete Körper? Schreibe die richtige Ziffer in die Kreise. Sonne Autoscheinwerfer Fahrradrückstrahler LCD-Uhr Mond brennende Kerze Kometen Sterne Mars 2. Warum sehen wir Gegenstände auch wenn sie selbst keine Lichtquellen sind? 3. Wie ist es möglich mit bloßem Auge auch am Tag Sterne zu sehen? 4. Erkläre warum es mittags bei bewölktem Himmel dunkler ist als bei wolkenlosem Himmel? 5. Nenne je drei Gegenstände aus Natur oder Technik die a) undurchsichtig b) durchscheinend c) durchsichtig sind 6. Mit einem Versuchsaufbau sollen Kern- und Halbschatten erzeugt werden. Die Licht- quellen sind als punktförmig anzunehmen. a) Konstruiere das Schattenbild und kennzeichne genau die Schattenbereiche. b) Beschreibe den Unterschied zwischen Kern- und Halbschatten. 7. Welche Geschwindigkeit hat das Licht in Luft bzw. im Vakuum? 8. Wie lange braucht Licht von der Erde zum Mond und wieder zurück zur Erde? Gehe von einer Entfernung Erd – Mondoberfläche = 380 000 km aus.

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Gymnasium

1. LernzielkontrolleKlasse 7

GP_A0300 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0300) 1 (1) © www.mathe-physik-aufgaben.de

Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten

1. Welches sind 1 Lichtquellen, welches sind 2 beleuchtete Körper?Schreibe die richtige Ziffer in die Kreise.

Sonne Autoscheinwerfer Fahrradrückstrahler LCD-Uhr

Mond brennende Kerze Kometen Sterne Mars

2. Warum sehen wir Gegenstände auch wenn sie selbst keine Lichtquellen sind?

3. Wie ist es möglich mit bloßem Auge auch am Tag Sterne zu sehen?

4. Erkläre warum es mittags bei bewölktem Himmel dunkler ist als bei wolkenlosemHimmel?

5. Nenne je drei Gegenstände aus Natur oder Technik diea) undurchsichtig b) durchscheinend c) durchsichtig sind

6. Mit einem Versuchsaufbau sollen Kern- und Halbschatten erzeugt werden. Die Licht-quellen sind als punktförmig anzunehmen.a) Konstruiere das Schattenbild und kennzeichne genau die Schattenbereiche.

b) Beschreibe den Unterschied zwischen Kern- und Halbschatten.

7. Welche Geschwindigkeit hat das Licht in Luft bzw. im Vakuum?

8. Wie lange braucht Licht von der Erde zum Mond und wieder zurück zur Erde?Gehe von einer Entfernung Erd – Mondoberfläche = 380 000 km aus.

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Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten

1. Gib folgende Zeiten an:a) Zeit, in der sich die Erde einmal um ihre Achse dreht.b) Zeit, in der die Erde einmal die Sonne umkreist.c) Zeit, in der der Mond einmal die Erde umkreist.

2. Um wen dreht sich die Erde innerhalb von 24 Stunden?

3. Bei welcher Mondphase ist der Monda) nicht zu sehen b) im Ganzen zu sehen

4. Wie oft kommen Mondfinsternisse etwa vor?

5. Unter welchen Bedingungen kann eine totale Sonnenfinsternis beobachtet werden?Fertige eine Skizze an aus der die Stellung von Sonne, Erde und Mond hervorgeht.Die Schattenzonen müssen erkennbar sein.

6. Zeichne einen Halbmond bei abnehmender Mondphase.

7. Zeichne eine schmale Mondsichel bei zunehmender Mondphase.

8. Das Licht ist in der Lage viele Billionen Kilometer zurückzulegen (Sternenlicht).Warum reicht das Licht einer Taschenlampe nur wenige hundert Meter?

9. Ein 4 cm langer Stab wird von einer punktförmigen Lichtquelle beleuchtet, die 6 cmvom Stab entfernt ist.a) Welche Höhe hat der Schatten des Stabes auf dem Schirm?b) Nun wird die Lichtquelle parallel zum Schirm verschoben. Wie verändert sich die Höhe h des Schattens?

Die Zeichnung ist nicht maßstäblich !

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1. LernzielkontrolleKlasse 7

GP_A0302 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0302) 1 (1) © www.mathe-physik-aufgaben.de

Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten

1. Wie groß ist die durchschnittliche Entfernung zwischena) Erde und Sonne?b) Erde und Mond?

2. Wie viele Minuten benötigt das Licht der Sonne bis zur Erde?

3. Zeichne die Stellung von Sonne, Erde und Mond bei Neumond. Färbe die Stellen vonErde und Mond dunkel wo das Licht der Sonne nicht zu sehen ist.

4. Unter welchen Bedingungen kann eine totale Mondfinsternis beobachtet werden?Fertige eine Skizze an aus der die Stellung von Sonne, Mond und Erde hervorgeht.Die Schattenzonen müssen erkennbar sein.

5. Erkläre das Zustandekommen einera) partiellen Sonnenfinsternisa) partiellen Mondfinsternis

6. Beschreibe mit Hilfe einer Zeichnung, welche Konstellation Sonne, Erde und Mondhaben müssen, damit eine partielle Mondfinsternis beobachtet werden kann.Von welchem Standpunkt auf der Erde ist dieses Phänomen zu beobachten?

7. Warum und in welcher Farbe kann man den Mond bei einer totalen Mondfinsternisimmer noch sehen?

8. a) Wie oft im Jahr kommt eine totale Sonnenfinsternis auf der Erde höchstens vor?b) Warum sind totale Sonnenfinsternisse in Deutschland viel seltener als in a)

9. Von der Erde aus sieht man stets dieselbe Seite des Mondes (Mondgesicht).Warum ist dies so, obwohl sich doch der Mond um die Erde dreht und sich die Erdeauch noch um sich selbst dreht?

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GP_A0303 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0303) 1 (1) © www.mathe-physik-aufgaben.de

Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten

1. Wie breitet sich das Licht einer Kerze aus?

2. Ein Beamer wirft auf eine Leinwand ein Bild das von einem Computer erzeugt wird.Warum wird dieses Bild schwächer wenn man den Abstand des Beamers zur Leinwandhin vergrößert?

3. Erkläre mit Hilfe einer Skizze und kurzer Beschreibung, warum eine totale Sonnen-finsternis nur auf einem schmalen Streifen der Erde sichtbar ist.

4. In welcher Mondphase kann es zu einera) totalen Sonnenfinsternis b) totalen Mondfinsterniskommen?

5. Das unterschiedliche Aussehen des Mondes entsteht im Laufe eines Monats durchdie verschiedenen Stellungen von Sonne, Mond und Erde zueinander.In der Zeichnung sind für einen Beobachter auf der Erde verschiedene Positionendargestellt, die der Mond beim Umkreisen der Erde während eines Monats einnimmt. a) Ordne die Mondphasen A bis H den Stellungen 1 bis 8 des Mondes zu.

b) Kennzeichne Neumond und Vollmond und gib an, wo zunehmende und wo abnehmende Mondphasen sind.

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GP_A0304 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0304) 1 (3) © www.mathe-physik-aufgaben.de

Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten

1. Zeichne die beiden punktförmigen Lichtquellen ein, die den gezeichneten Schatten-raum erzeugen. Benenne die Schattenzonen.

2. Eine Punktlichtquelle beleuchtet einen Körper. Sein Schatten fällt auf einen Schirm.

Das Schattenbild wird größer, wenn man

den Körper zum Schirm hin verschiebt,

den Körper zur Lichtquelle hin verschiebt,

den Schirm zum Körper hin verschiebt,

den Schirm vom Körper weg bewegt,

die Lichtquelle zum Körper hin verschiebt,

die Lichtquelle vom Körper weg bewegt.

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1. LernzielkontrolleKlasse 7

GP_A0304 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0304) 2 (3) © www.mathe-physik-aufgaben.de

3. a) Wie viel Kilometer legt das Licht in einem Jahr zurück (Lichtjahr)?b) Wie weit ist eine Galaxie von der Erde entfernt, wenn ihr Licht 1 Milliarde Jahre braucht um zu uns zu gelangen?

4. Wo und zu welchem Zweck werden Milchglasscheiben eingesetzt?Gib zwei Beispiele an.

5. Zeichne mit Hilfe der Randstrahlen den entstehenden Lichtfleck auf dem Schirm.

6. Licht trifft auf Körper verschiedener Farbe und Oberfläche.Von welchen Flächen wird das Licht überwiegend reflektiert, gestreut, absorbiert?

Oberfläche reflektiert gestreut absorbiertweißschwarzrauh und dunkelglänzend und hell

7. Nenne zwei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten, wie Licht von seinem geradenWeg abgelenkt werden kann.

8. Das Licht einer Taschenlampe zeigt nebenstehenden Verlauf.Kreuze die Ursache an:

Die Batterien sind sehr schwach,Das Licht wird durch ein Magnetfeld abgelenkt,Das Licht hat sehr starken Gegenwind,Das Licht verläuft nur geradlinig, die Zeichnung ist unmöglich.

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9. Auf dem Kirchberg in Helmbrechts steht inmitten von Bäumen ein Turm. Die Bäumesind in der Zeichnung als schwarze Kreise dargestellt. Die Ansicht ist senkrecht vonoben auf den Turm. Sechs Scheinwerfer werden so angebracht, dass mindestens dreivon ihnen den Turm direkt anstrahlen. Die Lichtstrahlen gehen jeweils von der Mitteder Kreuze aus.Ermittle aus der Zeichnung ob mindestens drei Scheinwerfer den Turm direktbeleuchten. Zeichne die entsprechenden Lichtwege ein.

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Optik - Lichtausbreitung, Licht u. Schatten

1. Blickt man durch eine sehr saubere dünne Glasscheibe, so ist sie beinahe unsichtbar.Warum ist dies so?

2. Aus der abgebildeten Säule kommen zweiLichtstrahlen die von einer einzigenPunktlichtquelle stammen.Bestimme den Ort der Punktlichtquelle.

3. Lochkameraa) Beschreibe ihre Wirkungsweise. Skizze!b) Nenne ihre Bildeigenschaften.c) Erkläre Vor- und Nachteile der Blendenöffnung. (große bzw. kleine Öffnung)

4. In einem dunklen Lagerhaus gehen zwei Arbeiter auf Mäusejagd. Mit ihrenTaschenlampen (punktförmige Lichtquelle) leuchten sie in die Halle. Fünf Mäuse(durch Kreise dargestellt) wollen sich noch schnell hinter einer Kiste verstecken.Die Arbeiter können nur dann eine Maus erkennen, wenn sie ganz oder teilweise vonmindestens einer Taschenlampe direkt angestrahlt wird.Konstruiere die Lichtstrahlen der Taschenlampen, markiere oder benenne Kern-und Halbschatten und gib an wie viele Mäuse gesehen werden.

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1. LernzielkontrolleKlasse 7

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5. Setze dein Kreuz in die richtigen Felder:

wird die Mondoberfläche von der Sonne angestrahlt

ganz halb garnicht

Bei Vollmond

Bei Neumond

Bei Halbmond

kann sich ereignen beiVollmond Halbmond Neumond garnicht

Eine Sonnenfinsternis

Eine Mondfinsternis

gleichzeitig Sonnen- und Mondfinsternis

6. Kreuze richtige Aussagen an:

Bei einer Sonnenfinsternis steht der Mond zwischen Sonne und Erde.

Bei einer Mondfinsternis steht die Erde zwischen Sonne und Mond.

Zunehmender Mond entsteht dadurch, daß ein Teil des Erdschattens auf denMond fällt.

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GP_A0306 **** Lösungen 2 Seiten (GP_L0306) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de

Optik - Spiegel, Reflexion

1. Gib das Reflexionsgesetz an. Verdeutliche es anhand einer Zeichnung.

2. Welcher Strahl ist das Lot?

3. Zeichne ein Periskop (Grabenspiegel) mit seinem Lichtweg.

4. Ein Spiegel ist drehbar gelagert. Am Drehpunkt trifft ein Lichtstrahl unter 30°(zum Lot) auf den Spiegel. Nun wird derSpiegel um 20° gedreht, während dieRichtung des einfallenden Strahls gleich bleibt. Um welchen Winkel hat sich der reflektierte Strahlnun gedreht?

5. Wir betrachten einen Bleistift im Spiegel.Ergänze die Zeichnung mit dem virtuellen Bild des Bleistifts. Zeichne auch denStrahlenverlauf ein.

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6. Für Messungen im Gelände werdenWinkelspiegel verwendet. Konstruiere den Strahlengang innebenstehender Zeichnung(Geodreieck).Der Lichtstrahl fällt im Punkt A unter30° zum Lot auf den Spiegel.Unter welchem Winkel kreuzen sichEinfallsstrahl und Reflexionsstrahl?

7. Auf einem gelben Karton steht OTTO, im Spiegelbild jedoch MOTA.Wie ist dies zu erklären?

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Optik - Spiegel, Reflexion

1. Konstruiere das Spiegelbild nebenstehenderFigur mit dem Geodreieck.

2. Je nach Lage von (ebenem) Spiegel,Gegenstand und Beobachter kanndas Spiegelbild von einem Gegenstandvertauscht sein:Ο links und rechtsΟ vorn und hintenΟ oben und unten

Kreuze richtige Aussagen an.

3. Klaus steht vor einem ebenen Spiegel. Sein Spiegelbild das er ansieht zeigt ihnvom Scheitel bis zum Hosengürtel.Klaus entfernt sich nun so 3 m vom Spiegel dass er sich immer noch darin sieht.Wie ändert sich sein Spiegelbild? Begründung.

4. Was versteht man bei einem Spiegel unter einem virtuellen Bild?

5. Was sinda) divergente Lichtbündel / Lichtstrahlen?b) konvergente Lichtbündel / Lichtstrahlen?

6. An welcher Stelle der Wand muss ein Spiegel hängen, damit Luzia von ihrem Auge ausden leuchtenden Kreis K sieht?

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7. Angela und Beate können sich nur über den Spiegel sehen. An welcher Stelle des Spiegels sieht Angela ihre Freundin Beate und wo sieht BeateAngela?

8. Von der Stelle P aus soll ein Bild von einer Person betrachtet werden können.Direkt kann die Person das Bild nicht sehen weil ein Schrank dazwischen steht.Konstruiere mit dem Geodreieck die Lage und die Größe eines Spiegels die ermindestens haben muss damit das Bild sichtbar wird.

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Optik - Spiegel, Reflexion

1. Die beiden Gehäuse enthalten Spiegel an denen die gezeichneten Lichtstrahlenumgelenkt werden. Vervollständige die beiden Zeichnungen mit den Spiegeln unddem entsprechenden Strahlenverlauf. Die Größe der Spiegel darf beliebig sein,jedoch so groß, dass sie gut erkennbar sind.

2. Schreibe für die Buchstaben in nebenstehenderAbbildung die richtigen Begriffe auf.abcdef

3. Oskar möchte sich in einem Spiegel vollständig sehen. Zeichne den Strahlengang unddie Mindestgröße des Spiegels ein.

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4. Ein ebener Spiegel ist gerade so groß, dass du dein Gesicht noch vollständig darinsehen kannst. Was kannst du tun, damit du mehr von dir im Spiegel siehst?О weiter vom Spiegel entfernenО näher an den Spiegel herangehenО einen größeren Spiegel nehmenО einen kleineren Spiegel nehmen

5. An einer Wand des Zimmers hängt ein Spiegel.Welchen Bereich des Raums kann ein Beobachter im Spiegel sehen der sich imPunkt A aufhält? Markiere den Bereich farbig.Kann der Beobachter von A aus das Bild (zumindest teilweise) im Spiegel sehen?Falls „nein“, wo könnte der Beobachter hingehen damit das Bild sichtbar ist?Nach О oben О unten О links О rechts

6. Mit einer Laser-Wasserwaage sollen die beiden Säulen S1 und S2 angestrahlt werden.Der Laserstrahl L soll am Spiegel reflektiert werden weil das direkte Anstrahlen nichtmöglich ist. Konstruiere den Strahlenverlaufund markiere die Stellen amSpiegel die man mit dem Laser anvisieren muss.

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Optik - Spiegel, Reflexion

1. Unter einer Abdeckung ist ein Spiegelangebracht. Zeichne den Strahlenverlauf bis zumSpiegel und konstruiere seine Lage.Die Länge des Spiegels ist frei wählbar.

2. In einem dunklen abgewinkelten Gangsind zwei Spiegel angebracht.Kann man mit einer Taschenlampedie ein schmales Lichtbündel erzeugtvon Punkt 1 aus den Punkt 2 anstrahlen?Begründe deine Antwort mit dem Einzeichnen des Lichtwegs.

3. Warum erscheinen die Spiegelbilder (eines ebenen Spiegels) von Gegenständenim Allgemeinen kleiner als das Original obwohl doch das Spiegelbild genau so großist wie der Gegenstand?

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4. Von den Positionen A, B und C aus soll mit Hilfe eines ebenen Spiegels einGegenstand betrachtet werden.Ist dies in der gegebenen Anordnung uneingeschränkt möglich ?Begründe deine Antwort mit Hilfe eingezeichneter Strahlengänge und nimm Stellungfalls der Gegenstand nur mit Einschränkungen zu sehen ist.

5. Welche Fahrzeuge haben an der Vorderseite einen Schriftzug in Spiegelschrift undwarum ist dieses Wort in Spiegelschrift angebracht worden?

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Optik - Lichtbrechung

1. Nenne die richtigen Bezeichnungen für a) bis g).a)b)c)d)e)e‘)f)g)

Wie lautet das physikalische Gesetz?

2. Kann ein Lichtstrahl folgenden Verlauf haben?Falls ja, dann setze ein L für Luft und G für Glas an die richtige Seite;Falls nein, schreibe N in die Zeichnung.

3. Ein Lichtstrahl trifft auf die Grenzflächeder beiden Medien Luft und Glas.a) Von welcher Seite kommt das Licht? Zeichne die Richtungspfeile ein.b) Auf welcher Seite ist Luft, auf welcher Seite ist Glas?c) Warum sind drei Linien zu sehen?d) Kennzeichne alle Winkel; gib ihre

Namen an.

4. Ein Lichtstrahl fällt unter 60° zum Lotim Punkt A auf eine Glasplatte.Konstruiere den gesamten Lichtwegbis zum Austritt des Lichtstrahls ausder Glasplatte.(Brechungswinkel Luft - Glas: 35°)

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5. Robinson möchte mit seinem Speerim 1m tiefen aber ruhigen Wassereiner Lagune auf Fischfang gehen.Ein Fisch, den er am Meeresbodensieht, soll in seiner Bratpfanne enden.Robinson wirft einen Speer in Blick-richtung zum Fisch ins Wasser.Zeichne den Fisch dort ein, wo er sicha) tatsächlich aufhältb) scheinbar befindet Brechungswinkel Luft-Wasser: 30°c) Welchen Vorteil hätte Robinson

gehabt, wenn er mit einer Laser- harpune auf Fischfang gehen

könnte?

6. Auf einen halbzylindrischen Glaskörperfallen drei schmale und paralleleLichtbündel so, dass sie sich genau imMittelpunkt der Kreislinie treffen.

Skizziere jeweils den Verlauf derLichtbündel im und außerhalb desGlaskörpers.Begründe dein Ergebnis.

Brechungswinkel Glas – Luft: 52°

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Optik - Lichtbrechung

1. Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser kann auftreten,wenn der LichtstrahlО flach auf die Grenzfläche trifftО steil auf die Grenzfläche trifftО aus dem Wasser kommtО ins Wasser eintrittО zwischen Luft und Wasser gibt es keine TotalreflexionО Totalreflexion tritt immer auf, ganz gleich woher das Licht auf die Grenzfläche trifft

2. Beschreibe mit eigenen kurzen Sätzen die Bedingungen für eine Totalreflexion?Wie groß ist in diesem Fall der Grenzwinkel beim Übergang Glas / Luft?

3. Nenne zwei Beispiele für das Auftreten einer Totalreflexion.

4. Parallele Lichtstrahlen fallen jeweils bei A auf einen Glaskörper und treten bei Bwieder aus. Zeichne die beiden (jetzt noch verdeckten) Glaskörper.

5. Ein sehr schmales paralleles Lichtbündel trifft unter 20° auf ein Glasprisma. Konstruiere (Geodreieck) den genauen Lichtweg durch das Prisma.Der Brechungswinkel beträgt 12°.

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6. Konstruiere (Geodreieck) den genauen Verlauf des Lichtwegs durch das Glasprisma.Trage auch die Beträge der Einfalls- / Reflexionswinkel in die Zeichnung ein.Lichtanteile, die reflektiert werden, zeichne als Strichlinie.Nutze das gegebene Diagramm zur Bestimmung des Brechungswinkels.

7. Ein Lichtbündel trifft schräg auf einen Glaskörper.Was kann mit diesem Lichtbündel passieren?

8. Zeichne den typischen Lichtverlauf an einem Umkehrprisma (Reflexionsprisma)und beschreibe diesen (Brechzahl Luft / Glas: 45° / 26°).

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Optik - Lichtbrechung, Linsen

1. Trage die durch Buchstaben markierten Begriffe für eine (dünne) Sammellinse ein.

b f

g k

m n

o p

B G

F M

2. a) Was ist der Brennpunkt, was ist die Brennweite einer Sammellinse?b) Erkläre den Begriff Brennebene einer Sammellinse.c) Ein paralleles Lichtbündel trifft auf eine achsensymmetrische Linse mit der Brennweite f 2,5 cm< , . Um welchen Linsentyp handelt es sich hierbei?

3. Erkläre mit knappen Sätzen den Unterschied zwischen einer Sammellinse und einerZerstreuungslinse.

4. Nenne Unterschiede zwischen reellen und virtuellen Bildern.Wann entsteht ein reelles und wann ein virtuelles Bild bei einer Sammellinse?

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1. LernzielkontrolleKlasse 7

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5. Welchen Einfluss auf die Brennweite einer bikonvexen Sammellinse hat dieKrümmung ihrer Oberflächen?

6. Bei zwei äußerlich identischen Sammellinsen ist jedoch die Brennweite unterschiedlich.Welchen Grund könnte es geben?

7. In nachfolgender Abbildung sind mehrere Linsenformen im Schnitt dargestellt.a) Welche Linsentypen wirken als Sammellinsen, welche als Zerstreuungslinsen?b) Weise jeder Linsenform den richtigen Begriff zu: plankonvex, plankonkav, bikonvex, bikonkav, konkavkonvex, konvexkonkav

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1. LernzielkontrolleKlasse 7

GP_A0314 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0314) 1 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de

Optik - Lichtbrechung, Linsen

1. Konstruiere das Bild des Punktes A und benenne die verwendeten Strahlen.

2. Bei der Abbildung durch eine dünne Sammellinse sind gegeben:G 3 cm, g 7 cm, f 2 cm< < <Bestimme durch exakte Konstruktion die Werte für die Bildgröße und Bildweite.

3. Konstruiere das Bild mit Hilfe von Parallel- und Brennpunktstrahlen.Vervollständige die Beschriftung mit b, f, g und B.

4. Ein leuchtender Körper K ist zunächst mehr als die doppelte Brennweite von einerSammellinse entfernt. Der Körper nähert sich nun der Linse an, bis die Gegenstands-weite g gerade noch etwas größer ist als die einfache Brennweite f.Wie bewegt und verändert sich das von der Sammellinse erzeugte Bild bei diesemVorgang ? Beschreibe folgende Zustände:a) g > 2 f b) 2 f > g > f

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GP_A0314 **** Lösungen 3 Seiten (GP_L0314) 2 (2) © www.mathe-physik-aufgaben.de

5. Ein Gegenstand G wird durch die symmetrische Sammellinse auf das Bild Babgebildet. Konstruiere die Brennpunkte der Linse. Trage b, f und g ein.

6. Zwei Sammellinsen L1 und L2 mit den Durchmessern 1 2d 50 cm, d 40 cm,< <

1 2f 20 cm, f 10 cm< < stehen 60 cm voneinander entfernt.

Bestimme den Ort einer leuchtenden Kugel, damit 20 cm hinter L2 (Linse 2) und 15 cmunterhalb der optischen Achse ein reelles Bild der Leuchtquelle entsteht.Löse die Aufgabe durch eine Konstruktion im Maßstab 1:10.

7. Auf eine Sammellinse fällt ein achsparalleles Lichtbündel mit kreisförmigem Querschnittund Durchmesser d. Hinter der Linse wird ein Schirm so weit verschoben, bis sich aufihm eine leuchtende Kreisscheibe des Durchmessers d abbildet. Der Abstand Linse –Schirm sei a.Wie groß ist die Brennweite der Linse? Fertige eine entsprechende Skizze an.

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Optik - Lichtbrechung, Linsen

1. Vervollständige die nachfolgenden Sätze, sodass sich eine sinnvolle physikalischeAussage ergibt.

a) Sieht man mit einer Sammellinse nur ein virtuelles Bild, so befindet sich derGegenstand …

b) Ist der Gegenstand sehr weit von der Linse entfernt, so erhält man auf demSchirm …

c) Verkleinert man die Bildweite, so bedeutet dies für die Gegenstandsweite, …

d) Das Bild ist ebenso groß wie der Gegenstand, wenn dieser …

e) Erhält man ein vergrößertes, reelles Bild, so befindet sich der Gegenstand …

f) Ist das Bild genauso weit von der Linse entfernt wie der Gegenstand, so erhältman …

g) Ist der Gegenstand von der Linse genau die doppelte Brennweite entfernt,so ist das Bild …

2. Anna bildet mit Hilfe einer Sammellinse der Brennweite f 40 cm< einen leuchtendenGegenstand scharf auf einem Schirm ab. Dabei ist die Bildweite kleiner als dieGegenstandsweite. Gib mit Hilfe von Ungleichungen an, für welche Werte von gund b dieser Fall möglich ist.

3. a) Gegeben ist eine Lampe und ein Schirm im Abstand von 60 cm.Wo muss man eine Sammellinse platzieren und welche Brennweite muss dieLinse haben, damit auf dem Schirm ein Bild der Lampe ebenso groß ist wie dieLampe selbst?

b) Die Linse wird nun 5 cm zur Lampe hin verschoben. Um auf dem Schirm weiterhinein scharfes Bild erhalten muss auch der Schirm verschoben werden.Beschreibe in kurzen Sätzen alles über Art und Lage des nun entstandenen Bildes.

4. Weshalb nennt man konkave Linsen auch Zerstreuungslinsen?Wie sind diese zu erkennen?

5. Zeichne in die Skizze jeweilseinen Brennpunktstrahl undeinen Mittelpunktstrahl ein.Beschreibe deren Verlauf.

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6. Ein achsenparalleles Lichtbündelfällt auf eine Zerstreuungslinse undwird an ihr gebrochen.Zeichne in die nebenstehende Skizzeden Verlauf von mindestens fünfLichtstrahlen und beschrifte dieSkizze.

7. Gegeben ist eine Zerstreuungslinse.a) Konstruiere den weiteren Verlauf der Lichtstrahlen � und �.b) Konstruiere den Strahlengang eines Lichtstrahls, der nach der Linse durch den Punkt T verläuft.

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Optik - das Auge des Menschen

1. Benenne mindestens 6 Teile des Auges.

1 ……………………………………………

2 ……………………………………………

3 ……………………………………………

4 ……………………………………………

5 ……………………………………………

6 ……………………………………………

7 ……………………………………………

8 ……………………………………………

9 ……………………………………………

10 ……………………………………………

11 ……………………………………………

12 ……………………………………………

13 ……………………………………………

2. Erkläre die Funktion folgender Teile des Auges:a) Linseb) Netzhautc) Iris mit Pupille

3. Die nebenstehende Skizze zeigt einen Augapfel, bei dem sich die parallel eintreffenden Lichtstrahlen nicht auf der Netzhaut treffen weil der Augapfelzu lang ist.a) Um welche Art der Fehlsichtigkeit handelt es sich hierbei?b) Mit welchem Linsentyp könnte man den Fehler korrigieren?

4. Was versteht man beim menschlichen Auge unter Akkommodation?Was geschieht dabei im Auge?

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5. Beschreibe die beiden Ursachen der Weitsichtigkeit beim menschlichen Auge.Wie kann man die Auswirkung der Weitsichtigkeit beheben?Wie groß ist die Brennweite einer Linse mit der Angabe 4,0 dpt ?

6. Ist das Bild auf der Netzhaut eines menschlichen Auges- seitenverkehrt?- kopfstehend?- Beides, also seitenverkehrt und kopfstehend?