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JoBinder
Member since Dec 2010
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Subject: phy2 ws1011
Hallo Physiker,

ein bisschen spät, aber hat vielleicht jemand zur neuesten Klausur Lösungen, Vorschläge und Wege? Vor allem ab Aufgabe 3 wäre das interessant.

J
Max.
LRT, FabLab, ehem. FSI EEI
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Ich setze mich dran.
This post was edited on 2011-09-28, 15:05 by Max..
JoBinder
Member since Dec 2010
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Prima, danke!

Bei der 3. Aufgabe kann ich mit dem Aufbau mit Linse leider gar nichts anfangen, was macht die denn? Kommen die Lichtstrahlen quasi parallel aus dem Gitter und so auch auf die Linse, oder ist das so zu sehen, dass sie vom Mittelpunkt in Richtung der Winkel für die Maxima verlaufen, aber wohin werden sie dann von der Linse gebrochen, …?
Max.
LRT, FabLab, ehem. FSI EEI
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Upload ist fertig: phy2_2010_ws_ristein_l_mit_fehlern.pdf Bitte durchlesen und korrigeren. Das mit der Linse hat mich auch etwas verwirrt. Mein Ergebnis muss auch nicht unbedingt stimmen. Manche Ergebnisse sind sicher falsch (Größenordnung weicht klar von der Ersatzlösung ab).

Was im Zweifelsfall immer geht: Für Sammellinse: Wenn du einen beliebigen Strahl S hast, nimm dazu parallel einen Mittelpunktstrahl M. Dieser wird nicht gebrochen. M und S sind ja Parallelstrahlen, also müssen sie zu Brennpunktstrahlen werden, d.h. S schneidet sich in der Brennebene (Lot auf optische Achse im Brennpunkt) mit dem Mittelpunktstrahl. Siehe Skizze bei Aufgabe 3.
Für eine Zerstreuungslinse ist es ähnlich, nur dass sich nur die rückwärtige Verlängerung der Strahlen schneidet.

Viel "Spaß" damit

Max
JoBinder
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Danke für die Lösungen!

2a) warum |f1| > |f2| ? bei Linse 2 sind ja quasi 2 Linsen, und die Brechkraft wird stärker ?

2f) f=r/2   -> r=0,5m

3d) beim Spalt verschwinden vor allem die Maxima ungleich 0. Ordnung, warum ist das verwaschen ?

4c) das Elektron könnte ja auch im 3p oder 3d sein, also müsste g=2+6+10=18

4e) warum ist da nur mc^2 angegeben, das geht doch viel leichter ohne mit lambda= h / sqrt(2*m(Elektron)*E kinetisch)

5f) Meinst du mit nicht äquidistant die Energieniveaus ?

Das mit den Parallelstrahlen ist ein guter Trick, erscheint mir sehr logisch! Ich stimme deiner Lösung zu.
This post was edited on 2011-09-28, 16:11 by JoBinder.
Max.
LRT, FabLab, ehem. FSI EEI
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2a) Wenn du keine Linse hast, laufen die Strahlen nie zusammen, f->unendlich. Eine stärkere Linse (L2) bricht die Strahlen stärker, d.h. sie laufen schneller zusammen (bzw. bei einer Zerstreuungslinse auseinander). Schneller zusammenlaufen heißt, dass sie sich nach kürzerer Strecke schneiden, also |f| kleiner. L2 ist stärker als L1, also |f2| < |f1|
2f) okay. Ist korrigiert.
3d) Beim Einfachspalt hast du sehr wohl mehrere Maxima: http://de.wikipedia.org/w/index.…?title=Datei:Small_wide…
Verwaschen, weil kontinuierlicher Verlauf der Intensität, nicht scharfe Linien wie beim Gitter. Habe das nochmal neu formuliert.
4c) Die Entartung bezieht sich eigentlich immer auf eine Elektronenkonfiguration mit gleicher Energie, diese Zustände hätten ja unterschiedliche Energien.
4e) Ich habe die Klausur nicht erstellt :) Wenn du mit c erweiterst, hast du oben hc (was gegeben war) und unten mc² (was auch gegeben war).
5f) Zitat Ristein "Manuskript": "Es ergibt sich ein äquidistantes Termschema." Das kann man schon so sagen, auch wenn es im Manuskript steht :), denn das Termschema ist ja nur ein Diagramm in dem die Energieniveaus eingezeichnet sind.

Vielleicht kommt ja jemand noch drauf, wieso bei mir manchmal sehr komische Größenordnungen rauskamen, z.B. bei der 5c.
Die neue Datei ist als phy2_2010_ws_ristein_l_mit_fehlern_v2.pdf hochgeladen.
JoBinder
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3d) Ja, so habe ich das auch gemeint, also die Intensität der Nebenmaxima verschwindet... wie auch immer.

5c) du kürzt einmal die 4 anstatt sie zu multiplizieren ( 4 * 4 im Zähler ) und teilst dann durch (hc^2) * c^2, also einmal c^2 zu viel... Ich komme auf 2930eV/nm und dann auf +-10,9 pm

4c) Entartung eines H-Atoms in der M-Schale: 18 (s. Skript S.76); ist das hier nicht ebenso anzuwenden?

Ok, mal sehen ob das morgen dann auch kommt :-)
Kamu
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Oh ich hoffe so sehr, dass der Ristein nicht weiß, dass wir die Klausur haben und dass es zu faul ist, sich neue Aufgaben auszudenken :D
patkan
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Quote by Kamu:
Oh ich hoffe so sehr, dass der Ristein nicht weiß, dass wir die Klausur haben und dass es zu faul ist, sich neue Aufgaben auszudenken :D
Vielleicht sollten wir es dann nicht in einem öffentlichen Forum diskutieren *g* Spaß beiseite, vielleicht haben wir ja Glück.

Ich bin bisher erst zu den ersten 2 Aufgaben gekommen, aber soweit stimme ich mit Max' Lösung überein. Nur eine Frage habe ich: Bei 2f haben wir ja eine negative Brennweite, da Zerstreuungsspiegel. Käme da nicht auch ein negativer Radius raus? (Und was hieße das dann überhaupt?) Ich stell mich manchmal etwas blöd an dabei mir Optik vorzustellen.

Ich schreib dann nochmal, wenn ich den Rest gerechnet habe.
hawkstobi
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In reply to post #7
1d) 2. müsste schon auch stimmen, da laut Wikipedia "das Auflösungsvermögen eines Mikroskops durch die Wellenlänge begrenzt ist".

2f) @ Max: wie kommst du von 2/f auf 2/D? Müsste das nicht 2*D sein?
Max.
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@JoBinder: 5c) das mit der 4 stimmt. Außerdem habe ich hc als h verwendet und ein Quadrat zuviel gemacht. Ich kann dein Ergebnis jetzt bestätigen.
4c) Du hast recht, bei H sind die Energien für die Unterschalen gleich ("l-Entartung"), nur bei allen anderen Elementen ist die l-Entartung aufgehoben. --> siehe späteres Posting
@Tobi: 1d) stimmt, 2f) das 2/f ist falsch und muss 2*f heißen.

Die Lösung ist jetzt neu hochgeladen (die genannten Punkte sind korrigiert) als phy2_2010_ws_ristein_l_mit_fehlern_v3.pdf

Max
This post was edited 3 times, last on 2011-09-29, 11:43 by Max..
Max.
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@Patrick: Ja, da kommt ein negativer Radius raus, ist auch korrigiert. Negativer Radius heißt Zerstreuungsspiegel (also Spiegel zum Betrachter hin herausgewölbt). Verhält sich ähnlich "komisch" wie eine Zerstreuungslinse, die Abbildungsgleichungen sind ja die selben für Linse und Spiegel, und bei der Konstruktion ist der einzige relevante Unterschied Linse<->Spiegel dass der Strahl nie durch den Spiegel durchgeht, sondern reflektiert wird.
patkan
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Danke!
Ich habe jetzt noch die Klausur fertig gerechnet und stimme in eigentlich allen Punkten mit deiner Lösung überein.
Bloß bei 3b) schreibst du als Lösung 12mm. Gefragt war aber, wenn ich das richtig interpretiere der Abstand zwischen den beiden äußeren Punkten. Ich hätte da 3,6cm im Angebot - wer bietet mehr?
Max.
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Ja, das habe ich falsch interpretiert (ich habe den Abstand des äußersten Punktes zu seinem Nachbarn ausgerechnet), das Ergebnis wäre dann bei mir anstatt 12mm nun (12mm+9mm)*2=4,2cm. Kannst du das nochmal mit deinem Rechenweg vergleichen oder diesen hochladen?
(ToDo: muss ich im PDF noch korrigieren, mache ich morgenheute wenn es wieder Tag geworden ist)
This post was edited on 2011-09-29, 01:19 by Max..
Max.
LRT, FabLab, ehem. FSI EEI
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Member since Feb 2011
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zu 4c): Das ist ja garkein H-Atom, sondern ein Li++. Im Internet habe ich zu meiner Verwunderung gelesen, dass auch für H-ähnliche Ionen eine l-Entartung gilt. (Das dort geltende Bohr-Modell hat ja auch keine l-Abhängigkeit der Energie) Im Skript steht das auch (mittlerweile?) ungefähr so:
"Die l-Entartung gibt es nur für ein reines Coulombpotential U ( r ) ∼ 1/r (H+   , He++ , Li3+ ,...), [.....], für Mehrelektronensysteme [...] [ist] die l-Entartung aufgehoben" Da dieser Satz nichts über Ein-Elektronensysteme aussagt, gehe ich mal davon aus dass dafür auch eine Entartung gilt.
This post was edited on 2011-09-29, 11:43 by Max..
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