Wellenoptik

Ein Laserstrahl (632 ) wird am schnell strömenden Gasstrahl unter gestreut.

1. Wie groß ist die Frequenzverschiebung, wenn Laser- und Gasstrahl parallel laufen?
2. Wie wird die Frequenzverschiebung gemessen?
3. Welche technischen Anwendungen kennen Sie dazu? Wie funktioniert die "Laserpistole“ zur Verkehrsüberwachung? Welche Fehlerquellen können Sie als Verkehrssünder einwenden?

Eine transversale elektromagnetische Welle im Vakuum sei zirkular polarisiert und breite sich in z-Richtung aus:

Berechnen Sie für diese Welle:

1. das B-Feld
2. den Poynting-Vektor
3. den Strahlungsdruck auf eine um den Winkel gegen die Ausbreitungsrichtung geneigte, total absorbierende Ebene.

Aus dem Oszillatormodell der Dispersion erhält man für verdünnte Gase die Frequenzabhängigkeit der Dielektrizitätskonstante.

und sind die Teilchendichte, Resonanzfrequenz und Dämpfungskonstante des Mediums.

1. Wie lautet der Beitrag zu , der von der Bewegung freier Elektronen in einem Metall herrührt?
2. Leiten Sie ausgehend vom ohmschen Gesetz für eine harmonische elektromagnetische Welle die Formel für die Leitfähigkeit ab. Gehen Sie dabei von der Zerlegung des dielektrischen Verschiebungsstrom in einen von den gebundenen und einen von den freien Elektronen herrührenden Anteil aus.

1. Eine Satellitenkamera soll zwei einen Meter entfernte Punkte aus Höhe erfassen.
   a) Welcher Linsendurchmesser ist erforderlich? ( )
   b) Welchen Abstand haben die Punkte auf dem Film bei einer Brennweite von ?

2. Welchen Abstand auf dem entfernten Mond löst ein 5-Meter-Spiegelteleskop auf?

3. Ein Mikroskop soll Objekte von auflösen.
   Wie sind Brennweite und numerische Apertur zu wählen?
   Wie weit ist das Zwischenbild vom Objektiv entfernt?
   Objektivvergrößerung -durchmesser ; Tubuslänge ; Auflösung

4. Wie kann man die Auflösung eines gegebenen Lichtmikroskops steigern?

5. Wie groß ist der kleinste auflösbare Sehwinkel des Auges im Bogen- und Gradmaß?