Optik

Schau, wie der Puls an der Grenzfläche sein Tempo ändert.

Passerelle Physikauch in Mittelschule PhysikAus der Lektion: Optik →

Lichtpuls in Zeitlupe: $1 ns$ dauert $1 s$ . Das Bild ist $1, 5 m$ breit. $c$ : Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Zeit

t

(Zeitlupe)

Dünner → dichter: Unten ist der Puls langsamer ( $0, 75$ -mal so schnell) und knickt zum Lot hin. Totalreflexion gibt es hier nicht.

Einfallswinkel

α

Brechzahl oben

n_{1}

Brechzahl unten

n_{2}

true

$Brechungswinkel β$

35,2°

$Grenzwinkel α_{G}$

–

$Tempo oben c_{1} = c / n_{1}$

3,00·10⁸ m/s

$Tempo unten c_{2} = c / n_{2}$

2,26·10⁸ m/s

Dünner → dichter: Unten ist der Puls langsamer ( $0, 75$ -mal so schnell) und knickt zum Lot hin. Totalreflexion gibt es hier nicht.

Lichtpuls in Zeitlupe: $1 ns$ dauert $1 s$ . Das Bild ist $1, 5 m$ breit. $c$ : Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Aufträge

0 von 3 geschafft

Wasser → Luft: Finde den kleinsten Winkel, bei dem nichts mehr durchkommt.
(offen)
Brich den Strahl vom Lot weg ( $β > α$ ), aber unten ohne Luft ( $n_{2} > 1$ ).
(offen)
Lass den Puls unten halb so schnell laufen wie oben.
(offen)

Entdecke:

Schau, wie der Puls an der Grenzfläche sein Tempo ändert: Im dichteren Stoff (grössere Brechzahl) ist er langsamer, darum knickt er dort zum Lot hin. Stelle dann Wasser → Luft ein ( $n_{1} = 1, 33$ , $n_{2} = 1$ ) und erhöhe $α$ : Ab dem Grenzwinkel $α_{G}$ kommt nichts mehr durch. Gestrichelt ist der Weg, den der Puls noch nimmt.

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In der Lektion «Optik» gibt es Musterbeispiele und einen Trainer, der sich an dein Niveau anpasst.

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