IPhO-Aufgabensammlung Inhaltsverzeichnis
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Aufgabe 16: Fette Robbe<br />
Beispiel: Zylinder mit Halbkugeln. O0 = 2, 25 m 2<br />
r0<br />
r0−d<br />
Aufgabe 17: Stromstaerke<br />
Raumwinkelanteil:<br />
Aufgabe 18: Strahl und Spiegel<br />
dr λ · ∆T<br />
=<br />
O(r) P<br />
⇒ d ≈ 9 cm<br />
h · c<br />
E =<br />
λ − 1, 87 eV = 1, 19 eV, Ey = 1, 19 eV · cos 2 α<br />
Ω<br />
2π = 1 − cos α =⇒ I = I0<br />
<br />
· 1 −<br />
U<br />
1, 19 V<br />
Aus der gegebenen Abbildung entnimmt man dass θ = π<br />
negative Richtung zeigt. Mit δ := − v<br />
c<br />
gilt also<br />
sin α − sin β = δ sin(α + β).<br />
Anwendung der Sätze über Summen von Winkelfunktionen liefert<br />
2 cos<br />
α + β<br />
2<br />
sin<br />
α − β<br />
2<br />
2<br />
= 2δ sin α + β<br />
2<br />
ist. Weiterhin ist zu beachten dass v in<br />
cos<br />
α + β<br />
,<br />
2<br />
sin α β β α α β β α<br />
cos − sin cos = δ(sin cos + sin cos<br />
2 2 2 2 2 2 2 2 ),<br />
(1 − δ) tan α<br />
β<br />
= (δ + 1) tan<br />
2 2 .<br />
Quadrieren und Anwendung der Halbwinkelbeziehung für den Tangens führt auf<br />
Umstellen nach cos β ergibt schließlich<br />
(1 − δ) 2 2 α 1 − cos β<br />
tan = (1 + δ)2<br />
2 1 + cos β .<br />
cos β = (1 + δ)2 − (1 − δ) 2 tan2 α<br />
2<br />
(1 + δ) 2 + (1 − δ) 2 tan2 α<br />
= (1 + δ)2 (1 + cos α) − (1 − δ) 2 (1 − cos α)<br />
(1 + δ) 2 (1 + cos α) + (1 − δ) 2 (1 − cos α)<br />
= 2(1 + δ2 ) cos α + 4δ<br />
2(1 + δ 2 ) + 4δ cos α<br />
= (1 + ( v<br />
c )2 ) cos α − 2 v<br />
c<br />
(1 + ( v<br />
c )2 ) − 2 v<br />
c<br />
cos α.<br />
52<br />
2