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| PHYSIK EXTRA |
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REFLEXION - BRECHUNG - TOTALREFLEXION
Wie sich Licht an Grenzflächen verhält
Hier grenzen Luft und Wasser aneinander. Unter Wasser kann eine Lichtquelle bewegt werden.


Aufgabe
Versuche herauszufinden, wie sich Licht verhält, wenn es unter verschiedenen Winkeln an der Grenzfläche auftrifft.
Bei welchem Winkel wird das Licht vollständig reflektiert?
Wie beeinflusst eine raue Fläche den Verlauf des Lichts?

Spielregeln
- Klickst du in den grünen Bereich der Taschenlampe, so kannst du die Richtung des Lichtbündels verändern.
- Wenn du in den blauen Bereich klickst und die Maustaste festhältst, kannst du die Taschenlampe bewegen.
- Wenn du den blauen Bereich zweimal anklickst, so verändert sich die Taschenlampe in einen Laser.
- Bei eingeschaltetem Laser kannst du durch Anklicken die Grenzfläche verändern.
Weitere Spielregeln
Das Applet kann auch Gesetzmäßigkeiten von Reflexion und Brechung anzeigen: Wähle die Einstellung Laser - glatte Oberfläche. Wenn du den Mausschalter hältst und ziehst, erscheint ein Kreis um den Auftreffpunkt des Lichts an der Grenzfläche.
Ein Vergleich der gelben und orangeroten Strecken bestätigt das Reflexionsgesetz.
Bei der Brechung ist der Quotient aus den Längen der gelben und roten Strecken konstant, er hängt nur von den beteiligten Medien ab (Brechungsgesetz von Snellius).

Physikalischer Hintergrund
Das Licht wird beim Übergang von Wasser in Luft vom Lot weg gebrochen. Wasser ist optisch dichter als Luft.
Licht wird an der Grenzfläche nicht nur gebrochen, ein Teil des Licht wird immer auch reflektiert.
Beim Übergang vom optisch dichteren zum dünneren Medium tritt Totalreflexion auf: Wenn der Einfallswinkel groß genug ist, wird das Licht vollständig reflektiert. Eine Brechung findet dann nicht mehr statt.
Bei wachsendem Einfallswinkel tritt Totalreflexion zum ersten Mal auf, wenn der Brechungswinkel den Wert 90° erreichen würde.
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Impressum
©
Cornelsen Verlag 2013
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