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Brechungsgesetz

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Kurzinfo
Unterrichtsideen
Diese Seite enthält Unterrichtsideen, die du ausprobieren oder hier diskutieren kannst.

Inhaltsverzeichnis

Lichtbrechung

Das Brechungsgesetz

Nuvola apps edu science.png   Versuch
Laserlicht fällt unter verschiedene Winkel in einen mit gefärbtem Wasser gefüllten Glastrog. Der Strahl wird zum Lot hin gebrochen.
Nuvola apps edu science.png   Versuch
Auf den Boden eines Troges wird ein Spiegel so gelegt, dass das Licht ihn wieder verlassen kann.


Opt 015.gif
Nuvola apps kig.png   Merke
Beim Übergang von Luft in Wasser wird Licht zum Einfallslot hin, beim Übergang von Wasser in Luft vom Lot weg gebrochen.
Beobachtungen
Ein schräg ins Wasser eingetauchtes Paddel scheint einen Knick zu haben.
Ein Fisch im Wasser erscheint höher als er tatsächlich schwimmt.
Ein Taucher schätzt die Entfernungen zu kurz.
Ein Teil des Lichtes wird an der Wasseroberfläche reflektiert, daher auch die Spiegelung im Wasser.
Nuvola apps edu science.png   Versuch
Quantitative Betrachtung der Brechung an einer optische Scheibe mit einem Halbzylinder.


Opt 016.gif

Trifft ein Lichtbündel schräg auf die Grenzfläche zweier durchsichtiger Medien, so teilt es sich auf. Ein Teil wird reflektiert; der andere wird an der Grenzfläche der beiden Medien gebrochen. Das Streckenverhältnis a:b ist für alle Einfallswinkel konstant. Es wird auch BrechzahlW-Logo.gif genannt.

Brechzahl: a:b = n = konstant.

Wird das Lichtbündel zum Lot hin gebrochen, so sagen wir, das Licht tritt von einem optisch dünnerem Medium in ein optisch dichteres Medium über. Wird das Lichtbündel vom Lot weggebrochen, so sagen wir, das Licht tritt von einem optisch dichterem Medium in ein optisch dünneres Medium über.

(Bemerkung: In einem optisch dichterem Medium ist die Lichtgeschwindigkeit kleiner als in einem optisch dünnerem Medium)

Brechzahlen für den Übergang von
Luft nach Quarzglas n = 1,46
Luft nach Wasser n = 1,33
Luft nach Eis n = 1,30
Luft nach Quarzglas n = 1,50


Lichtbrechung bei Glas

Nuvola apps edu science.png   Versuch
Lichtbrechung an einer planparallelen Glasplatte untersuchen.


Opt 017.gif

Lichtstrahlen werden beim schrägen Durchgang durch eine planparallele Platte parallel verschoben. Lege eine Glasplatte auf eine bedruckte Buchseite. Die Schrift wird parallel verschoben.

Bemerkung: Bei Glas erfolgt die Brechung genauso wie bei Wasser, nur mit einer anderen Brechzahl.

Nuvola apps edu science.png   Versuch
Lichtbrechung am Prisma.

Sind die beiden Grenzflächen eines Glaskörpers gegeneinander geneigt, so erhält man ein Prisma.


Opt 018.gif
Nuvola apps kig.png   Merke
Durch ein Prisma werden Lichtstrahlen aus ihrer Richtung abgelenkt.


Totalreflexion

Nuvola apps edu science.png   Versuch
Demonstration der Totalreflexion mittels Laser und Wasser.


Opt 019.gif

Bei einem bestimmten Winkel tritt TotalreflexionW-Logo.gif ein. Das Licht verlässt das Wasser nicht.

Nuvola apps edu science.png   Versuch
Licht wird durch einen gebogenen Glasstab geleitet.


Opt 020.gif

Anwendung: LichtleiterW-Logo.gif. Im Sommer erscheint die Straße manchmal nass.

Nuvola apps kig.png   Merke
Licht wird an der Grenzfläche zwischen Glas und Luft ähnlich abgelenkt, wie beim Übergang von Wasser nach Luft. Beim Durchgang durch planparallele Platten wird ein Lichtbündel durch zweimalige Brechung parallel versetzt. Beim durchqueren eines Prismas wird die Richtung des Lichtes geändert. Mit jeder Lichtbrechung ist eine Reflexion verbunden. Wenn Licht aus Wasser oder Glas auf die Grenzfläche zu Luft flach auftrifft, erfolgt Totalreflexion; dabei wird kein Licht mehr gebrochen.


Linkliste

Siehe auch