Prüfungsfragen zu Kapitel 7, Harten: “Physik für Mediziner“. Seite 1 ...
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<strong>Prüfungsfragen</strong> <strong>zu</strong> <strong>Kapitel</strong> 7, <strong>Harten</strong>: <strong>“Physik</strong> <strong>für</strong> <strong>Mediziner“</strong>. <strong>Seite</strong> 1 von 4 <strong>Seite</strong>n<br />
1F99<br />
In welcher Größenordnung liegt die elektrische<br />
Spannung zwischen Anode und Kathode einer<br />
Röntgenröhre <strong>für</strong> die medizinische Diagnostik?<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
0,1 mV<br />
0,1 mV<br />
0,1 V<br />
0,1 kV<br />
0,1 MV<br />
2F99<br />
Zwei Sammellinsen mit derselben optischen<br />
Achse stehen so hintereinander, daß der<br />
hintere Brennpunkt der ersten Linse (F1') mit<br />
dem vorderen Brennpunkt der zweiten Linse<br />
(F2) <strong>zu</strong>sammenfällt (siehe Skizze). Für ein von<br />
links achsenparallel einfallendes schmales<br />
Parallellichtbündel mit dem Durchmesser d gilt<br />
dann:<br />
1H98<br />
Wie sind die Lichtgeschwindigkeit c in einem<br />
Medium, die Brechzahl n des Mediums und die<br />
Vakuumlichtgeschwindigkeit c o miteinander<br />
verknüpft?<br />
A n × c = c 0<br />
B n × c 0 = c<br />
C c 0 - c = n<br />
D 1/c 0 = 1/c = 1/c<br />
E 1/c 0 = 1/c = n<br />
2H98<br />
Ein Lichtstrahl trifft auf eine mit Wasser gefüllte<br />
Küvette.<br />
Welcher Lichtweg durch das Gefäß ist<br />
möglich?<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
Nach dem Austritt aus Linse 2 ist das<br />
Bündel konvergent.<br />
Nach dem Austritt aus Linse 2 ist das<br />
Bündel divergent.<br />
Nach dem Austritt aus Linse 2 ist das<br />
Bündel achsenparallel aber mit einem<br />
kleineren Durchmesser als d.<br />
Nach dem Austritt aus Linse 2 ist das<br />
Bündel achsenparallel mit dem<br />
gleichen Durchmesser wie beim<br />
Eintreten.<br />
Nach dem Austritt aus Linse 2 ist das<br />
Bündel achsenparallel aber mit einem<br />
größeren Durchmesser als d.<br />
3H98<br />
Beim Auge ist die Brechkraft<br />
3F99<br />
Welche Aussage trifft nicht <strong>zu</strong>?<br />
Beim Übergang monochromatischen Lichts<br />
von einem optisch dichteren <strong>zu</strong> einem optisch<br />
dünneren Medium<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
direkt proportional <strong>zu</strong>m<br />
Krümmungsradius der brechenden<br />
Fläche<br />
der nahakkommodierten Linse größer<br />
als die der Cornea<br />
<strong>für</strong> divergent einfallende Strahlen<br />
kleiner als <strong>für</strong> parallel einfallende<br />
Strahlen<br />
<strong>für</strong> kurzwellige Strahlen größer als <strong>für</strong><br />
langwellige<br />
in der vertikalen und horizontalen<br />
Ebene normalerweise gleich<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
vermindert sich die<br />
Lichtgeschwindigkeit<br />
bleibt die Frequenz des Lichts<br />
unverändert<br />
vergrößert sich die Lichtwellenlänge<br />
wird das Licht vom Einfallslot weg<br />
gebrochen<br />
kann Totalreflexion auftreten<br />
1F99: E 2F99: E 3F99: A 1H98: B 2H98: D 3H98: D
<strong>Prüfungsfragen</strong> <strong>zu</strong> <strong>Kapitel</strong> 7, <strong>Harten</strong>: <strong>“Physik</strong> <strong>für</strong> <strong>Mediziner“</strong>. <strong>Seite</strong> 2 von 4 <strong>Seite</strong>n<br />
1F98<br />
Steht bei einer Sammellinse der Gegenstand<br />
außerhalb der doppelten Brennweite, so ist<br />
das Bild<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
reell, vergrößert und steht außerhalb<br />
der doppelten Brennweite<br />
reell, verkleinert und steht außerhalb<br />
der doppelten Brennweite<br />
reell, vergrößert und steht innerhalb<br />
der doppelten Brennweite<br />
reell, verkleinert und steht innerhalb<br />
der doppelten Brennweite<br />
virtuell und vergrößert<br />
2F98<br />
Eine monoenergetische γ-Strahlung werde in<br />
einer Bleischicht von 8mm Dicke <strong>zu</strong>r Hälfte<br />
absorbiert, <strong>zu</strong>r Hälfte durchgelassen. Welcher<br />
Anteil der Strahlung wird dann von einer<br />
Bleischicht von 24mm Dicke durchgelassen?<br />
A 1/3<br />
B 1/6<br />
C 1/8<br />
D 1/16<br />
E 1/27<br />
1H97<br />
Auf eine planparallele Platte, einen ebenen<br />
Spiegel, ein Prisma, eine Bikonvexlinse und<br />
eine Plankonvexlinse (alle in Luft) falle je ein<br />
Strahl monochromatischen Lichts, wie in den<br />
Abbildungen (A) - (E) angegeben.<br />
Welcher der skizzierten Strahlengänge ist nicht<br />
möglich?<br />
2H97<br />
Eine Welle trifft schräg auf die Grenzfläche<br />
zweier Medien unterschiedlicher Brechzahl.<br />
Welche Eigenschaften der Welle ändern sich<br />
bei ihrem Übergang vom einen in das andere<br />
Medium?<br />
1 die Ausbreitungsrichtung<br />
2 die Frequenz<br />
3 die Wellenlänge<br />
4 die Ausbreitungsgeschwindigkeit<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
nur 1 ist richtig<br />
nur 1 und 2 sind richtig<br />
nur 2 und 3 sind richtig<br />
nur 1, 3 und 4 sind richtig<br />
1 - 4 = alle sind richtig<br />
1F97<br />
Ordnen Sie die folgenden elektromagnetischen<br />
Wellen nach ihrer Wellenlänge!<br />
- weiche Röntgenstrahlung λ 1<br />
- γ-Strahlung λ 2<br />
- sichtbares Licht λ 3<br />
- Radiokurzwellen λ 4<br />
A λ 4 < λ 3 < λ 1 < λ 2<br />
B λ 2 < λ 1 < λ 3 < λ 4<br />
C λ 4 < λ 1 < λ 2 < λ 3<br />
D λ 3 < λ 4 < λ 2 < λ 1<br />
E λ 1 < λ 2 < λ 3 < λ 4<br />
2F97<br />
Eine dünne Sammellinse der Brennweite 15<br />
cm entwirft von einem 20 cm entfernten<br />
Gegenstand ein Bild. Dann gilt <strong>für</strong> Bild und<br />
Bildweite:<br />
Bild Bildweite<br />
A vergrößert 60 cm<br />
B vergrößert 45 cm<br />
C vergrößert 30 cm<br />
D verkleinert 60 cm<br />
E verkleinert 45 cm<br />
3F97<br />
Welche Aussage trifft nicht <strong>zu</strong>? Bei der<br />
Brechung von Licht der Wellenlänge λ beim<br />
Übergang von einem optisch dünneren <strong>zu</strong><br />
einem optisch dichteren Medium gilt:<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
Das Licht wird <strong>zu</strong>m Einfallslot hin<br />
gebrochen.<br />
Die Wellenlänge verringert sich.<br />
Die Brechzahlen der Medien hängen<br />
von der Wellenlänge des Lichtes ab.<br />
Die Frequenz des Lichtes verringert<br />
sich.<br />
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit wird<br />
erniedrigt.<br />
1F98: D 2F98: C 1H97: C 2H97: D 1F97: B 2F97: A 3F97: D
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4F97<br />
3F96<br />
E Lux x (Meter) -2<br />
Sphärische Sammellinsen zeigen den<br />
Abbildungsfehler der chromatischen<br />
Aberration,<br />
weil<br />
die Brechzahl des Linsenmaterials von der<br />
Wellenlänge des Lichts abhängt.<br />
Ordnen Sie der angegebenen photometrischen<br />
Größen in Liste 1 die entsprechende Einheit<br />
aus Liste 2 <strong>zu</strong>!<br />
Liste 1<br />
Beleuchtungsstärke<br />
Liste 2<br />
A Aussage 1 ist richtig, Aussage 2 ist<br />
A Candela<br />
richtig, Verknüpfung ist richtig<br />
B Candela × Sterad<br />
B Aussage 1 ist richtig, Aussage 2 ist<br />
C Lumen<br />
richtig, Verknüpfung ist falsch<br />
D Lux<br />
C Aussage 1 ist richtig, Aussage 2 ist<br />
E Lux × (Meter) -2<br />
falsch, keine Verknüpfung möglich<br />
D Aussage 1 ist falsch, Aussage 2 ist<br />
1H95<br />
richtig, keine Verknüpfung möglich<br />
Von welcher der folgenden Größen hängt das<br />
E Aussage 1 ist falsch, Aussage 2 ist<br />
falsch, keine Verknüpfung möglich<br />
maximal erreichbare Auflösungsvermögen des<br />
Mikroskops ab?<br />
1F96<br />
A von der Brennweite der Okularlinse<br />
Ein Lichtstrahl fällt auf die gekrümmte <strong>Seite</strong><br />
B von der Brennweite der Objektivlinse<br />
einer halbkugelförmigen Glaslinse in Luft.<br />
C vom Abstand Objektiv - Okular<br />
Welcher der gezeichneten Strahlenverläufe ist<br />
möglich?<br />
D von der Wellenlänge des verwendeten<br />
Lichts<br />
E von der Intensität des verwendeten<br />
Lichts<br />
1F95<br />
Das vom Objektiv eines Mikroskops erzeugte<br />
Zwischenbild ist<br />
A vergrößert, reell, umgekehrt<br />
B vergrößert, virtuell, umgekehrt<br />
C vergrößert, virtuell, aufrecht<br />
D verkleinert, reell, umgekehrt<br />
E verkleinert, virtuell, umgekehrt<br />
2F96<br />
Ordnen Sie der angegebenen photometrischen<br />
Größen in Liste 1 die entsprechende Einheit<br />
aus Liste 2 <strong>zu</strong>!<br />
Liste 1<br />
Lichtstärke<br />
Liste 2<br />
A Candela<br />
B Candela × Sterad<br />
C Lumen<br />
D Lux<br />
4F97: A 1H96: C 1F96: D 2F96: A 3F96: D 1H95: D 1F95: A
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1F99 Antwort E ist richtig<br />
Je höher die Spannung, um so kurzwelliger<br />
und „härter“ die Röntgenstrahlung. <strong>Kapitel</strong><br />
7.5.4.<br />
2F99 Antwort E ist richtig<br />
Achsparallele Bündel werden in den<br />
Brennpunkt fokussiert. Vom Brennpunkt<br />
ausgehende Strahlen kommen Achsparallel<br />
heraus. <strong>Kapitel</strong> 7.2.6<br />
3F99 Antwort A ist richtig<br />
Im optisch dünneren Medium ist die<br />
Lichtgeschwindigkeit größer. <strong>Kapitel</strong> 7.2.3.<br />
1H98 Antwort B ist richtig<br />
n = c/c 0 ist die Definition des Brechungsindex.<br />
<strong>Kapitel</strong> 7.2.3.<br />
2H98 Antwort D ist richtig<br />
Stichwort Brechungsgesetz: Wasser ist optisch<br />
dichter als Luft, deshalb wird das Licht<br />
<strong>zu</strong>nächst <strong>zu</strong>m Lot hin, und dann beim Austritt<br />
aus der Küvette vom Lot weg gebrochen. Der<br />
Ausfallswinkel beim Eintritt in die Küvette kann<br />
aber nicht wie bei B größer als 90° werden.<br />
<strong>Kapitel</strong> 7.2.3.<br />
3H98 Antwort D ist richtig<br />
Da <strong>für</strong> fast alle Materialien der Brechungsindex<br />
<strong>für</strong> blaues kurzwelliges Licht größer ist als <strong>für</strong><br />
langwelliges, ist das auch bei der Brechkraft<br />
aller Linsen so. Die Brechkraft hängt zwar vom<br />
Krümmungsradius ab, ist aber nicht<br />
proportional <strong>zu</strong> ihm (A). Die Brechkraft der<br />
gekrümmten Hornhaut ist immer größer als die<br />
der Augenlinse (B). Divergent einfallende<br />
Strahlen kommen von näher gelegenen<br />
Objekten, auf die das Auge mit höherer<br />
Brechkraft akkommodiert (C). Die Aussage E<br />
habe ich nicht verstanden. Wie sie immer<br />
gemeint sein mag: da D richtig ist, muß sie E<br />
falsch sein. <strong>Kapitel</strong> 7.2.9.<br />
1F98 Antwort D ist richtig<br />
Stichwort Bildkonstruktion: <strong>Kapitel</strong> 7.2.8.<br />
2F98 Antwort C ist richtig<br />
Im Blei klingt die Intensität exponentiell mit der<br />
Eindringtiefe ab. Die Absorption kann also mit<br />
einer „Halbwertsdicke“ (hier 8 mm)<br />
charakterisiert werden. Stellt man drei mal die<br />
Halbwertsdicke hintereinander, so reduziert<br />
sich die Intensität um den Faktor ( )<br />
8<br />
<strong>Kapitel</strong> 7.3.2 und 7.5.4.<br />
2<br />
3<br />
1<br />
1<br />
= .<br />
1H97 Antwort C ist richtig<br />
Am Prisma wird das Licht gerade anders<br />
herum gebrochen. <strong>Kapitel</strong> 7.2.3 und Abb7.32.<br />
2H97 Antwort D ist richtig<br />
Wellenlänge und Ausbreitungsrichtung ändern<br />
sich weil sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit<br />
ändert. Die Frequenz bleibt gleich. <strong>Kapitel</strong><br />
7.2.3.<br />
1F97 Antwort B ist richtig<br />
γ-Strahlung entsteht vor allem beim<br />
radioaktiven Zerfall. Sie ist am kurzwelligsten<br />
und damit haben die Quanten die höchste<br />
Energie und bewirken die größte Schädigung.<br />
Weiche Röntgenstrahlung kann auch noch<br />
schädigen Licht und Radiowellen nicht mehr.<br />
<strong>Kapitel</strong> 7.1.2, Abb. 7.6.<br />
2F97 Antwort A ist richtig<br />
Wir brauchen die Abbildungsgleichung:<br />
1 1 1<br />
+ =<br />
20 cm Bildweite 15 cm<br />
Daraus folgt eine Bildweite von 60 cm. Da die<br />
Gegenstandsweite kleiner ist als zwei mal die<br />
Brennweite, ist das Bild vergrößert. <strong>Kapitel</strong><br />
7.2.6.<br />
3F97 Antwort D ist richtig<br />
siehe Aufgabe 2H97. <strong>Kapitel</strong> 7.2.3.<br />
4F97 Antwort A ist richtig<br />
<strong>Kapitel</strong> 7.2.7.<br />
1H96 Antwort C ist richtig<br />
Siehe Aufgabe 2H98. <strong>Kapitel</strong> 7.2.3.<br />
1F96 Antwort D ist richtig<br />
Dasselbe Spiel wie eben.<br />
2F96 Antwort A ist richtig<br />
Reines Vokabellernen. Tabelle in <strong>Kapitel</strong> 7.3.1.<br />
3F96 Antwort D ist richtig<br />
siehe eben.<br />
1H95 Antwort D ist richtig<br />
Das Auflösung ist durch<br />
Beugungserscheinungen begrenzt, die von der<br />
Wellenlänge abhängen. Der reine<br />
Vergrößerungsfaktor ist nicht entscheidend.<br />
<strong>Kapitel</strong> 7.4.4.<br />
1F95 Antwort A ist richtig<br />
<strong>Kapitel</strong> 7.2.11, Abb. 7.57.
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