Die wichtigste Form der Kommunikation, die von Menschen verwendet wird, ist das Sprechen, das auf der Ausbreitung von Schallwellen in der Luft basiert. Das Phänomen, das als Echo bekannt ist, tritt auf, wenn eine Schallwelle von einem Beobachter ausgesendet wird, reflektiert und nach einem Zeitintervall von mindestens Sekunden zu seinen Ohren zurückkehrt, wobei dies das minimale Zeitintervall ist, das notwendig ist, damit ein Mensch in der Lage ist, die reflektierte Welle von der ursprünglichen Welle zu unterscheiden. Eine interessante Möglichkeit, dieses Phänomen zu erzeugen, ist das Echo-Rohr (siehe Abbildung unten), ein zylindrisches Rohr von 18 m Länge, das an einem Ende geschlossen ist. Ein Student, der am offenen Ende des Rohrs positioniert ist und einen vokalen Klang aussendet, wird das Echo-Phänomen klar wahrnehmen. Anderseits, wenn die Länge des zylindrischen Rohrs kürzer als 18 m wäre, könnte der Student die zwei Töne nicht unterscheiden. In der Kenntnis, dass die Schallgeschwindigkeit bei einer durchschnittlichen Temperatur von 30°C ungefähr 350 m/s beträgt, wird behauptet, dass die Zeit Δt in s gleich ist:

Die wichtigste Form der Kommunikation, die von Menschen verwendet wird, ist das Sprechen, das auf der Ausbreitung von Schallwellen in der Luft basiert. Das Phänomen, das als Echo bekannt ist, tritt auf, wenn eine Schallwelle von einem Beobachter ausgesendet wird, reflektiert und nach einem Zeitintervall von mindestens 

 das minimale Zeitintervall ist, das notwendig ist, damit ein Mensch in der Lage ist, die reflektierte Welle von der ursprünglichen Welle zu unterscheiden. Eine interessante Möglichkeit, dieses Phänomen zu erzeugen, ist das Echo-Rohr (siehe Abbildung unten), ein zylindrisches Rohr von 

 Länge, das an einem Ende geschlossen ist. Ein Student, der am offenen Ende des Rohrs positioniert ist und einen vokalen Klang aussendet, wird das Echo-Phänomen klar wahrnehmen. Anderseits, wenn die Länge des zylindrischen Rohrs kürzer als 

, könnte der Student die zwei Töne nicht unterscheiden. In der Kenntnis, dass die Schallgeschwindigkeit bei einer durchschnittlichen Temperatur von 

 beträgt, wird behauptet, dass die Zeit 

Stellen Sie sich einen Raum mit zwei Spiegeln vor, die L Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet sind. Ein monochromatischer Lichtstrahl wird von einem Punkt im Inneren des Raumes ausgestrahlt und wird mehrmals von den beiden Spiegeln reflektiert, wobei er immer einen Winkel θ mit der Normalen zur Spiegeloberfläche beibehält. Betrachten Sie die folgenden Punkte:

a) Unter Verwendung des Reflexionsphänomens bestimmen Sie die von dem Licht nach n aufeinanderfolgenden Reflexionen im Raum zurückgelegte Strecke (betrachten Sie die erste Reflexion als Startpunkt)


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Die folgenden optischen Instrumente: I) galileischer Teleskop; II) Spektrometer; III) Spiegel zeichnen sich hauptsächlich und respektiv durch die folgenden Eigenschaften aus:

Die richtige Antwort ist die Alternative (d) Brechung; Beugung; Reflexion.

Lassen Sie uns jedes erwähnte optische Instrument und seine Hauptmerkmale analysieren:

I) Galileischer Teleskop: Diese Art von Teleskop verwendet eine konvexe Objektive und eine konkave Okularlinse. Die Hauptoptikeigenschaft, die hier verwendet wird, ist die Brechung, die das Phänomen der Richtungsänderung ist, das das Licht erfährt, wenn es von einem Medium in ein anderes mit unterschiedlichen Brechungsindizes übergeht.

II) Spektrometer: Ein Spektrometer ist ein Instrument, das verwendet wird, um die Eigenschaften des Lichts in einem bestimmten Bereich des Spektrums zu messen. Es zerlegt das Licht normalerweise in seine spektralen Komponenten (Farben) unter Verwendung eines Prismas oder eines Beugungsgitters. Die Hauptoptikeigenschaft hier ist die Beugung, die das Phänomen beschreibt, das auftritt, wenn eine Welle auf ein Hindernis oder einen Spalt trifft, was zur Streuung des Lichts in verschiedene Richtungen führt.

III) Spiegel: Ein Spiegel ist eine Fläche, die das Licht so reflektiert, dass das reflektierte Licht viele oder fast alle detaillierten Merkmale des Originals bewahrt, wenn das einfallende Licht in bestimmten Winkeln auftrifft. Die Hauptoptikeigenschaft eines Spiegels ist die Reflexion, die das Phänomen ist, bei dem das Licht, das auf eine Fläche trifft, zurückgegeben ("reflektiert") wird, anstatt absorbiert oder übertragen zu werden.

Daher ist die Alternative (d) Brechung; Beugung; Reflexion korrekt, da sie jedes optische Instrument korrekt mit seiner Hauptoptikeigenschaft verbindet.

Eine der Hauptmerkmale der Reflexion von eindimensionalen Wellen ist, dass der Einfallswinkel (θI) gleich dem Reflexionswinkel (θR) ist. Dieses mathematische Gesetz hat einen spezifischen Namen: wie heißt es?

Eine Welle wird von einem Ende zum anderen Ende eines am Punkt A festen Seils gesendet. Wenn sie den gegenüberliegenden Punkt B erreicht, wird die Welle reflektiert und kehrt zum Punkt A zurück. Unter Berücksichtigung des Verhaltens von Wellen in einem homogenen und verlustfreien Medium, erläutern Sie, was mit der Welle passiert, wenn sie am Punkt B reflektiert. Behält sie ihr Verhalten bei oder kehrt sie sich um? Begründen Sie Ihre Antwort anhand der Prinzipien der Wellenreflexion.

Fragenbank: Wellen: Reflexion

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