Ph 07

Versuch

Mit dem nebenstehend abgebildeten Versuch kann das Brechungsgesetz für den Übergang vom optisch dünneren in das optisch dichtere Medium untersucht werden:
Das Licht einer Halogenlampe tritt durch einen schmalen Spalt und fällt streifend auf eine weiße Platte, auf der ein Plexiglaskörper mit halbkreisförmigem Querschnitt festgeklemmt ist. Der Strahl muss stets auf die Kreismitte treffen, der Einfallswinkel wird verändert.

Qualitative Versuchsergebnisse:

• An der Grenzfläche Luft-Plexiglas wird der einfallende Strahl sowohl reflektiert als auch gebrochen.
• Beim Übergang Luft - Plexiglas erfolgt die Brechung zum Einfallslot hin.
• Einfallender Strahl, reflektierter Strahl, gebrochener Strahl und Einfallslot liegen in einer Ebene.

Foto Leybold

Warum der halbkreisförmige Querschnitt beim Plexiglaskörper?
Die nebenstehende Abbildung zeigt den Verlauf verschiedener Strahlen beim Auftreffen auf den Plexiglaskörper.

• Der Strahl a trifft zweimal senkrecht auf die Grenzflächen und wird gar nicht gebrochen.
• Der Strahl b trifft auf die erste Grenzfläche (Luft-Plexiglas) nicht senkrecht, er wird zum Lot hin gebrochen. Auf die zweite Grenzfläche (Plexiglas-Luft) trifft der Strahl senkrecht und wird nicht gebrochen.
• Der Strahl c trifft zweimal nicht senkrecht auf die Grenzfläche und wird dabei zweimal gebrochen. Beim Übergang Plexiglas-Luft wird er vom Lot weg gebrochen.

Will man nun die Brechung Luft-Plexiglas systematisch untersuchen, so ist es günstig, die einfallenden Strahlen stets auf den Kreismittelpunkt des Plexiglaskörpers zu richten, da diese Strahlen stets senkrecht auf die zweite Grenzfläche treffen und dabei nicht gebrochen werden. Man kann dann den Brechungswinkel bequem an der Skala (siehe oberes Bild) ablesen.