Physik M
10.03.2016

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Matrikelnr.


Problem 1
Zur Zeit $t=0$, befindet sich ein Elektron an Position $\vec{r}=0$ und hat die Geschwindigkeit  $\hat{y}$ m/s. Das Elektron befindet sich in einem elektrischen Feld  $\hat{x}$ V/m. Wo ist das Elektron zur Zeit $t=$  s?

$\vec{r} = $ $\hat{x} + $ $\hat{y} + $ $\hat{z}$ [m]

Elektronenmasse = $9.10938356 \times 10^{-31}$ kg  Elektronenladung = $-1.6021766208 \times 10^{-19}$ C


Problem 2

Die Position eines Teilchens ist gegeben durch,

Mit $t$ der Zeit in Sekunden. Die gesamte Kraft, die auf das Teilchen wirkt ist . Hier ist $x$ die Position in Metern und $v$ ist die Geschwindigkeit in m/s. Wie groß ist die benötigte Arbeit um das Teilchen zwischen der Zeit $t=0$ Sekunden und $t=$  Sekunden zu bewegen?

$W=$  [J]


Problem 3
Lichtwellen der Wellenlänge  nm treffen einen Spalt der Breite  nm. Unter welchem Winkel wird das erste Minimum im Beugungsmuster im Fernfeld beobachtet?

$\theta =$ [rad]


Problem 4

Die Position eines mit Überschallgeschwindigkeit fliegenden Flugzeugs sei:

Hier ist $t$ in Sekunden angegeben. Wo entlang der $x$-Achse ($y=z=0$) höhrt man den Überschallknall zur Zeit $t=0$?

$x=$ [m]

Die Schallgeschwindigkeit ist $c=$ 340 m/s.


Problem 5
Eine dünne Linse mit der Brennweite  cm wird zwischen einer Folie und einer Leinwand platziert. Die Leinwand ist   Meter von der Linse entfernt. Wie weit von der Linse entfernt muss sich die Folie befinden, dass das Bild im Fokus der Leinwand liegt?

$d=$  cm

Wie groß ist die Vergrößerung des Bildes?

$m=$


Problem 6

Zwei-dimensionale Wellen werden von einem Punkt $\vec{r}_1=-2\hat{x}$ [m] ausgesandt. Diese Wellen werden beschrieben durch,

Plotten Sie die Wellen, welche an $\vec{r}=2\hat{x}$ [m] beobachtet werden.

Plotten Sie die Wellen entlang der $y$-Achse zur Zeit $t=0$.