Optik - Brechung, Physikübungen

Brechung von Licht an Grenzflächen - Gesamtaufgabenbestand (lehrplanunabhängig)

Hilfe
  • Hilfe speziell zu dieser Aufgabe
    Das Phänomen nennt man "optische Hebung". Liam sieht ein Trugbild der Tüte.
    • Optische Dichte
      Je langsamer sich Licht in einem Medium (z.B. Luft, Wasser, Glas) ausbreitet, desto optisch dichter ist das Medium. Glas ist daher optisch dichter als Wasser, das wiederum optisch dichter als Luft ist.
    • Lichtbrechung
      An der Grenzfläche von zwei optisch unterschiedlich dichten Medien wird schräg einfallendes Licht gebrochen. Es ändert damit seine Richtung. Je optisch dichter ein Medium, desto stärker die Lichtbrechung.
      Beim Übergang zum dichteren Medium bricht das Licht zum Einfallslot hin. α > β :

      Beim Übergang zum dünneren Medium bricht das Licht vom Einfallslot weg. α < β :

    • Totalreflexion
      An der Grenzfläche zum dünneren Medium kann sehr flach eintreffendes Licht so stark vom Einfallslot weg "gebrochen" werden, dass der Strahl im dichteren Medium bleibt. Der Strahl wird dann an der Grenzfläche komplett reflektiert.

TIPP Beispiel-Aufgabe: Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe. Klicke dazu auf "Hilfe zu dieser Aufgabe" unterhalb der Aufgabe.

Ergänze die Erklärung.

  • Liam steht im seichten Meer und sieht darin eine kleine Plastiktüte schweben. Er versucht sie von oben herauszufischen, greift aber erst mal voll daneben.
    Erklärung:
    Lichtstrahlen von der Tüte treffen schräg auf die Wasseroberfläche und werden gebrochen. Danach treffen die Strahlen in Liams Augen. Sein Gehirn geht von einem Strahl aus. Daher greift er zu ins Wasser und verfehlt die Tüte.
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Brechung der Lichtstrahlen | einfach erklärt | alpha Lernen erklärt Physik
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Brechung der Lichtstrahlen | einfach erklärt | alpha Lernen erklärt Physik

Kanal: alpha Lernen
  • Optische Dichte
    Je langsamer sich Licht in einem Medium (z.B. Luft, Wasser, Glas) ausbreitet, desto optisch dichter ist das Medium. Glas ist daher optisch dichter als Wasser, das wiederum optisch dichter als Luft ist.
  • Lichtbrechung
    An der Grenzfläche von zwei optisch unterschiedlich dichten Medien wird schräg einfallendes Licht gebrochen. Es ändert damit seine Richtung. Je optisch dichter ein Medium, desto stärker die Lichtbrechung.
    Beim Übergang zum dichteren Medium bricht das Licht zum Einfallslot hin. α > β :

    Beim Übergang zum dünneren Medium bricht das Licht vom Einfallslot weg. α < β :

  • Totalreflexion
    An der Grenzfläche zum dünneren Medium kann sehr flach eintreffendes Licht so stark vom Einfallslot weg "gebrochen" werden, dass der Strahl im dichteren Medium bleibt. Der Strahl wird dann an der Grenzfläche komplett reflektiert.

Beispiel 1
Wie verläuft der (gebrochene) Lichtstrahl weiter?
Luft: weiß, Glas: blau;
graphik
Beispiel 2
In einer Tasse liegt eine Münze. Paul sieht flach in die Tasse, sodass er die Münze nicht erkennen kann. Jetzt füllt Anna die Tasse mit Wasser auf. Plötzlich kann Paul die Münze sehen! Erkläre.