Optik

2013
Ein Gegenstand befindet sich zwischen einfacher und doppelter Brennweite vor einer Sammellinse. Wie ist das entstehende Bild?
A) Reell, umgekehrt und vergrößert
B) Virtuell, aufrecht und vergrößert
C) Reell, umgekehrt und verkleinert
D) Virtuell, aufrecht und verkleinert
E) Reell, aufrecht und vergrößert
Lösung: A) Reell, umgekehrt und vergrößert

2013
Was versteht man unter chromatischer Aberration einer Sammellinse?
A) Unterschiedliche Wellenlängen des Lichts werden unterschiedlich stark gebrochen, wodurch keine gemeinsame Brennweite existiert
B) Das Bild ist bei allen Wellenlängen gleich scharf
C) Nur rotes Licht wird von der Linse gebrochen
D) Die Linse absorbiert alle Wellenlängen gleich stark
E) Die Brennweite ist unabhängig von der Wellenlänge des Lichts
Lösung: A) Unterschiedliche Wellenlängen des Lichts werden unterschiedlich stark gebrochen, wodurch keine gemeinsame Brennweite existiert

2014
Wenn das Bild einer Sammellinse verkleinert, reell, umgekehrt und seitenverkehrt ist, wo befindet sich das Objekt?
A) Außerhalb der doppelten Brennweite
B) Zwischen einfacher und doppelter Brennweite
C) Innerhalb der einfachen Brennweite
D) Genau im Brennpunkt
E) Genau in der doppelten Brennweite
Lösung: A) Außerhalb der doppelten Brennweite

2014
Was beschreibt die chromatische Aberration einer Sammellinse zutreffend?
A) Kurzwelliges Licht (z. B. Blau) wird stärker gebrochen als langwelliges Licht (z. B. Rot), wodurch für verschiedene Wellenlängen unterschiedliche Brennweiten entstehen
B) Alle Wellenlängen werden gleich stark gebrochen
C) Rotes Licht wird stärker gebrochen als blaues Licht
D) Die Brennweite ist unabhängig von der Wellenlänge
E) Chromatische Aberration tritt nur bei Zerstreuungslinsen auf
Lösung: A) Kurzwelliges Licht (z. B. Blau) wird stärker gebrochen als langwelliges Licht (z. B. Rot), wodurch für verschiedene Wellenlängen unterschiedliche Brennweiten entstehen

2015
Wie nennt man die Richtungsänderung einer Welle beim Übergang von einem Medium in ein anderes mit unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit?
A) Brechung
B) Reflexion
C) Beugung
D) Interferenz
E) Polarisation
Lösung: A) Brechung

2016
Wo muss sich ein Gegenstand befinden, damit eine Sammellinse als Lupe ein vergrößertes, aufrechtes (virtuelles) Bild erzeugt?
A) Innerhalb der einfachen Brennweite
B) Zwischen einfacher und doppelter Brennweite
C) Außerhalb der doppelten Brennweite
D) Genau in der doppelten Brennweite
E) In der Hauptebene der Linse
Lösung: A) Innerhalb der einfachen Brennweite

2017
Welche Aussage zu dünnen (symmetrischen) Linsen ist korrekt?
A) Die Brechkraft einer Sammellinse ist immer positiv
B) Sammellinsen erzeugen immer reelle Bilder
C) Zerstreuungslinsen erzeugen immer reelle Bilder
D) Die Brechkraft einer Zerstreuungslinse ist immer positiv
E) Sammellinsen können nur verkleinerte Bilder erzeugen
Lösung: A) Die Brechkraft einer Sammellinse ist immer positiv

2018
Welche Gleichung stellt die Linsengleichung korrekt dar?
A) 1/g + 1/b = 1/f
B) 1/g – 1/b = 1/f
C) g + b = f
D) 1/g × 1/b = 1/f
E) g × b = f
Lösung: A) 1/g + 1/b = 1/f

2018
Wo muss sich ein Gegenstand befinden, damit eine Sammellinse als Lupe funktioniert?
A) Innerhalb der einfachen Brennweite
B) Zwischen einfacher und doppelter Brennweite
C) Außerhalb der doppelten Brennweite
D) Genau im Brennpunkt
E) Genau in der doppelten Brennweite
Lösung: A) Innerhalb der einfachen Brennweite

2020
Die Auffächerung (Dispersion) von weißem Licht beim Regenbogen entsteht durch:
A) Die wellenlängenabhängige Absorption in Wassertropfen.
B) Die wellenlängenabhängige Totalreflexion in Wassertropfen.
C) Die wellenlängenabhängige Beugung an der Grenzfläche von Wassertropfen.
D) Die wellenlängenabhängige Streuung an Wassertropfen.
E) Die wellenlängenabhängige Brechung in Wassertropfen.
Lösung: E) Die wellenlängenabhängige Brechung in Wassertropfen.

2020
Licht geht von Glas in Luft über und durchquert nun die Luft. Dabei…
A) Ändert sich die Lichtgeschwindigkeit.
B) Bleibt die Wellenlänge konstant.
C) Hängt der Eintrittswinkel nicht mit dem Austrittswinkel zusammen.
D) Ändert sich die Frequenz.
E) Bleibt die Ausbreitungsrichtung in jedem Fall unverändert.
Lösung: A) Ändert sich die Lichtgeschwindigkeit.

2023
Wie lautet das Snelliussche Brechungsgesetz?
A) sin α / sin β = n2 / n1
B) sin α / sin β = n1 / n2
C) sin α · sin β = n1 · n2
D) sin α + sin β = n1 + n2
E) sin α / sin β = n1 · n2
Lösung: A) sin α / sin β = n2 / n1

2023
Wie lautet die Linsengleichung?
A) 1/f = 1/g + 1/b
B) f = b + g
C) 1/f = 1/b – 1/g
D) 1/g = 1/f + 1/b
E) f = g · b / (g – b)
Lösung: A) 1/f = 1/g + 1/b

2025
Licht fällt durch ein kleines Loch in einen Raum. Eine Person schaut direkt durch das Loch nach draußen, ohne dass das Licht auf einen Schirm projiziert wird. Wie erscheint das gesehene Bild?
A) Unverändert wie mit bloßem Auge (keine Umkehrung)
B) Auf dem Kopf stehend (vertikal umgekehrt)
C) Seitenverkehrt (spiegelverkehrt)
D) Vergrößert
E) Verkleinert und auf dem Kopf stehend
Lösung: A) Unverändert wie mit bloßem Auge (keine Umkehrung)

2025
Warum kommt es zur Brechung eines Lichtstrahls beim Übergang zwischen zwei Medien?
A) Wegen der Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts
B) Wegen der Änderung der Polarisationsebene
C) Wegen der Änderung der Wellenlänge (als Ursache)
D) Wegen der Änderung der Frequenz
E) Wegen gleichzeitiger Änderung von Polarisation und Frequenz
Lösung: A) Wegen der Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts

2026
Welche Brennweite besitzt eine Sammellinse mit einer Brechkraft von +4 Dioptrien?
A) 25 cm
B) 0,25 cm
C) 40 cm
D) 4 cm
E) 0,4 cm
Lösung: A) 25 cm