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Sender-Empfänger-Modell

• Erläutern Sie kurz das Prinzip des Radios und eines Mikrowellenofens und zeigen Sie dabei die Parallelen und Unterschiede auf.

Handyantenne

Das Handynetz "GSM 900" sendet mit einer Frequenz um 900 MHz. Das UMTS-Netz mit Frequenzen um 2000 MHz.

• Wie lang müßten demnach einfache Stabantennen für die Netze jeweils sein?

Gummibärchen in der Mikrowelle

• Erklären Sie das Zustandekommen der Unregelmäßigkeiten bei den geschmolzenen Gummibärchen.
• Bestimmen Sie aus dem nebenstehenden Bild die Wellenlänge und die Frequenz der Mikrowellen.

Antennenausrichtung

Ein Mittelwellensender sendet mit einer senkrecht zum Boden ausgerichteten Stabantenne.

• Wie muss man die Ferrit-Antenne (eine Spule mit einem Ferritkern) ausrichten, damit man guten Empfang hat?

Wie müßte man bei einem UKW-Sender mit senkrechter Antenne die Stabantenne ausrichten?

Begründen Sie Ihre Antwort und machen Sie auch eine geeignete Zeichnung dazu.

Beispiel-Experiment

• Erläutern Sie ein Experiment (Aufbau, Beobachtung und Erklärung), mit dem man den Wellencharakter des Lichts nachweisen kann. Erklären Sie auch, warum die Beobachtung nicht mit dem Teilchenmodell zu erklären ist.

Lichtfarben und Wellenlänge

Ein Gitter wird vom Licht einer Glühlampe beleuchtet. Hinter dem Gitter mit 80 Linien pro mm ist im Abstand von 60cm ein Schirm. Hier das Ergebnis: (Die Maxima 2. Ordnung sind schon sehr dunkel.)

• Bestimmen Sie aus den Messergebnissen die Wellenlänge von violettem und rotem Licht.
• Warum ist das Maximum nullter Ordnung weiss und nicht bunt wie die anderen?
• Zeigen Sie, dass sich die bunten Maxima 1. und 2. Ordnung nicht überlappen und die Maxima 2. und 3. Ordnung sich aber schon knapp überlappen.

Mehrfachspalt und Zeigeraddition

Das Bild zeigt das Bild eines Schirms hinter einem beleuchteten Mehrfachspalt. Der verwendete Laser hat eine Wellenlänge von 532nm und der Abstand zwischen Spalt und Schirm beträgt 1m.

• Wieviele Spalte hat der Mehrfachspalt? Begründen Sie in Worten und mit Hilfe von Zeigeraddition.
• Warum ist das Maximum 4. Ordnung nicht zu sehen?
• Wie breit sind die einzelnen Spalte und wie groß ist der Mittenabstand zwischen den Spalten?