“Simplicity lies concealed in this chaos, and it is only for us to discover it.”

― Augustin J. Fresnel

Über diesen Kurs:

  • Dozent: Prof. Dr. M. Weitz
  • Jahr: 2014/2015
  • Schwierigkeitsgrad:
  • Kursseite: IAP
  • Tutor: K. Knicker
  • Literatur:

Ein netter aber recht anspruchsvoller Kurs zur Experimentalphysik, der unumgänglich das erste Mal dem mathematischen und theoretischen Verständnis ein wenig voraus ist.

Zettel 1:

Themen: Lichtdruck, Laserstrahl, Intensität, Rubidiumatom, Fermatsches Prinzip, Snelliussches Brechungsgesetz, Brechungsindex, Dielektrische Verschiebungsdichte, Magnetisches Feld, Fresnelsche Gleichungen, Brewster-Winkel, Totalreflexion

  1. Lichtdruck
  2. Fermatsches Prinzip und Brechungsgesetz
  3. Zur Elektrodynamik an Grenzflächen
  4. Fresnelsche Gleichungen
Hausaufgabe 1

ZETTEL 2:

Themen: Elektromagnetische Welle, Glasplatte, Brechungsindex, Phasenverschiebung, Fata Morgana, Luftschichten, Reflexionswinkel, Elektrische Feldstärke, Magnetische Flußdichte, Prisma, Ablenkwinkel

  1. Phasenverschiebung
  2. Fata Morgana
  3. Licht als elektromagnetische Welle
  4. Strahlenablenkung durch ein Prisma
hausaufgabe 2

Zettel 3:

Themen: Reflexionsgesetz, Monochromatische Welle, Phasengeschwindigkeit, Gruppengeschwindigkeit, Wellenpaket, Dispersionsrelation, Absorptionskoeffizient, Fermatsches Prinzip

  1. Katzenauge
  2. Phasen- und Gruppengeschwindigkeit
  3. Phasen- und Gruppengeschwindigkeit in Medien
  4. Fermatsches Prinzip und Reflexion
Hausaufgabe 3

Zettel 4:

Themen: Sphärischer Hohlspiegel, Abbildungsgleichung, Transversale Vergrößerung, Gegenstandsweite, Reelles Bild, Virtuelles Bild, Kaustik, Brennpunkte, Brennweite, Paraboloid

  1. Hohlspiegel
  2. Kaustik in der Kaffeetasse
  3. Davis-Cotton-Teleskop
  4. Parabolspiegel
Hausaufgabe 4

Zettel 5:

Themen: Linsen, Linsensystem, Brennweite, Matrizenoptik, Optischer Resonator, Konkaver Spiegel, Konfokaler Resonator, Linsendublett, Chromatische Aberration

  1. ABCD-Matrizen
  2. Konfokaler optischer Resonator
  3. Achromatisches Linsendublett
  4. Die Keplerschen Gesetze
Hausaufgabe 5

Zettel 6:

Themen: Hauptebenen, Brennweite, Matrizenoptik, Fernrohr, Vergrößerung, Okular, Strahlaufweiter, Reelles Bild

  1. Hauptebenen einer gebogenen Glasscheibe
  2. Keplersches Fernrohr
  3. Bildkonstruktion
  4. Linsenabbildung
Hausaufgabe 6

Zettel 7:

Themen: Diaprojektor, Glühbirne, Kondensor, Objektiv, Doppelspalt, Interferenz, Interferenzmuster, Beugung, De Broglie-Wellenlänge, Dipolstrahler

  1. Projektionsapparat
  2. Doppelspaltexperimente
  3. Dipolstrahler
Hausaufgabe 7

Zettel 8:

Themen: Plan-konvexe Linse, Interferenz, Interferenzringe, Resonator, Teildurchlässige Spiegel, Michelson-Interferometer, Gangunterschied, Phasenverschiebung

  1. Newton Ringe
  2. Fabry-Perot-Resonator
  3. Das Michelson-Interferometer
Hausaufgabe 8

Zettel 9:

Themen: Gitter, Beugung, Interferenz, Spektrale Auflösung, Strichgitter, Stufengitter, Stern-Interferometer, Doppelstern-System, Doppelspalt

  1. Beugung am Mehrfachspalt
  2. Stufengitter
  3. Michelsonsches Stern-Interferometer
Hausaufgabe 9

Zettel 10:

Themen: Laserspiegel, Dielektrische Schichten, Matrizenoptik, Winkelauflösung, Teleskop, Fourierreihe, Fourier-Transformation, Resonator, Fresnel-Zahl, Fresnel-Zonen, Beugungsverlust

  1. Dielektrische Vielfachschichten
  2. Auflösungsvermögen eines Fernrohrs
  3. Fourier-Reihenentwicklung und -Transformation
  4. Beugungsverluste in einem Resonator
Hausaufgabe 10

Zettel 11:

Themen: Fourier-Spektrometer, Michelson-Interferometer, Interferenzmuster, Interferogramm, Auflösungsvermögen, Beugung, Airy-Funktion, Rayleigh-Kriterium, Blendenzahl, Megapixel, Zirkulare Polarisation, Linearpolarisator, Gesetz von Malus

  1. Fourier-Spektrometer
  2. Auflösungsvermögen abbildender Instrumente
  3. Intensitätstransmission durch Polarisatoren
Hausaufgabe 11

Zettel 12:

Themen: Huygenssches Prinzip, Ordentlicher Strahl, Außerordentlicher Strahl, Doppelbrechung, Verzögerungsplatte, Polarisationsrichtung, Prisma, Strahlteiler, Compton-Effekt, Wellenlängenverschiebung, Wechselwirkungsquerschnitt, Dopplerverschiebung

  1. Doppelbrechung
  2. Doppelbrechung und Faraday-Effekt
  3. Wollaston-Prisma
  4. Compton-Effekt
  5. Absorption in einer Rubidiumzelle
Hausaufgabe 12

Zettel 13:

Themen: Materiewellen, Interferenz, Beugungsgitter, De Broglie-Wellenlänge, Laserkühlung, Lichtdruck, Photonenrückstoß, Strahlungsfluss, Solarkonstante, Strahlungsleistung, Stefan-Boltzmann-Gesetz, Wiensches Verschiebungsgesetz

  1. De Broglie und Buckyballs
  2. Lichtdruck auf Atome
  3. Schwarzkörperstrahlung der Sonne
Hausaufgabe 13
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