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Optik Textaufgabe Lichtbrechung?
Am Boden eines h = 0,75 m tiefen Wasserbehälters befindet sich eine (punktförmig
angenommene) Lampe, welche Licht in alle Richtungen ausstrahlt. Blickt man von oben her auf die Wasseroberfläche, so sieht man eine kreisförmige Lichtscheibe.
Wie groß ist ihr Radius? nWasser = 4/3; nLuft ≈ 1
Kann mir da jemand weiterhelfen komme nicht weiter, wie soll ich den Radius berechnen wenn ich gar nicht weiß wie groß dieser Kreis ist bzw. Das Gefäß und mit welchem Winkel das Licht auftrifft?
Danke!
2 Antworten
- KNLv 7vor 9 JahrenBeste Antwort
Du weisst, dass nach dem snelliusschen Brechungsgesetz gilt
n1 sin(alpha1) = n2 sin(alpha2)
(n1, n2 Brechungsindex von Wasser bzw. Luft, alpha1,alpha2 Winkel zwischen Lot auf die Grenzfläche und Ausbreitungsrichtung in Wasser bzw. Luft)
wenn alpha2 => 90° ist, tritt kein Licht mehr aus. Das nennt man auch Totalreflexion.damit alos lich Austrenten kann muß gelten
n1 sin(alpha1) < n2 sin(90°) = 1
alpha1< arcsin(3/4) = 48,6°
Den Radius r des Kreises berechnest Du über den Tan
tan(alpha) = r/h
r = tan(alpha1) *0.75 m = 0,85 cm
- Ralf E <><Lv 7vor 9 Jahren
Das Licht breitet sich in alle Richtungen aus. an der Grenze Wasser/Luft wird es gebrochen, je nach Auftreff-Winkel mehr oder weniger stark. Male dir das mal auf: lampe, 0,75m Wasser, verschiedene Strahlen in verschiedenem Winkel von der Lampe Richtung Wasseroberfläche, und wie geht das Licht nach der Brechung weiter. Was bemerkst du?
