Lichtbrechung

Aufgabe

Erklärung eines Versuchs

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Das folgende Video zeigt einen Versuch in dem ein Reagenzglas aus Borosilikat zunächst von außen und innen mit Rapsöl umgeben wird. Anschließend wird der Versuch mit Wasser wiederholt.

Hinweis: Borosilikatglas und Rapsöl besitzen beide eine sehr ähnliche optische Dichte (Brechzahl).

Abb. 1 Versuchsvideo des verschwindenden Reagenzglases

Beschreibe für beide Teilexperimente, was du

nach dem Einfüllen der Flüssigkeit in das Becherglas beobachtest.
nach dem Einfüllen der Flüssigkeit auch in das Reagenzglas beobachtest.

Erläutere nun, warum du

im Versuch mit Öl das gefüllte Reagenz nicht siehst.

im Versuch mit Wasser das gefüllte Reagenzglas dagegen siehst.

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Vorlesen

Experiment mit Öl:

Das leere Reagenzglas ist im Öl weiterhin gut zu sehen.
Nach dem Befüllen mit Öl ist das Reagenzglas jedoch nicht mehr zu sehen. Es scheint im Öl verschwunden zu sein.

Experiment mit Wasser:

Das leere Reagenzglas ist auch in Wasser gut zu sehen.
Nach dem Befüllen mit Wasser bleibt das Reagenzglas hier weiterhin sichtbar. Es verschwindet nicht.

Öl und das Reagenzglas besitzen sehr ähnliche optische Dichten. Daher findet sowohl beim Übergang vom Öl ins Reagenzglas als auch beim Übergang vom Reagenzglas ins Öl keine Brechung, Streuung oder Reflexion des Lichtes statt. Das Licht passiert das Reagenzglas also einfach und daher kannst du es nicht sehen, da es die Lichtausbreitung nicht stört und kein Licht von Reagenzglas ausgehend in dein Auge fällt.

Wasser und das Reagenzglas haben unterschiedliche optische Dichten. Daher wird das Licht bei den Übergängen zwischen Wasser und Reagenzglas weiterhin gebrochen, gestreut und reflektiert. Durch diese Störung der Lichtausbreitung kannst das Reagenzglas sehen, da Licht vom Reagenzglas ausgehend in dein Auge fällt.

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