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Aufgabe

Das verschwindende Reagenzglas

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Wir führen den folgenden Versuch durch:

  • Wie in Abb. 1 platzieren wir ein Reagenzglas in einem Glasbehälter.
  • Wir füllen den Glasbehälter, aber nicht das Reagenzglas mit Rapsöl. Das leere Reagenzglas im Öl können wir nun wie in Abb. 2 gut erkennen.
  • Nun füllen wir auch das Reagenzglas mit Rapsöl. Das gefüllte Reagenzglas ist für uns wie in Abb. 3 nicht mehr zu sehen.
Abbildung 1: Versuchsaufbau mit Reagenzglas und Glasbehälter
Abbildung 2: Das leere Reagenzglas ist im Öl gut zu erkennen
Abbildung 3: Das gefüllte Reagenzglas ist im Öl nicht mehr zu sehen.

Erläutere, warum das Reagenzglas scheinbar verschwindet, wenn es mit Öl gefüllt wird.

Hinweis: Überlege zunächst, warum du das leere Reagenzglas im Öl sehen kannst.

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Abbildung 4: Ein mit Wasser gefülltes Reagenzglas bleibt sichtbar

Machen wir uns zuerst klar, warum wir das leere Reagenzglas sehen: An den Grenzflächen zwischen Reagenzglas und der Luft wird das Licht gebrochen und reflektiert - wir können das Glas sehen. Das Füllen des Reagenzglases bringt es zum Verschwinden. Es findet also jetzt keine Brechung oder Reflexion am Übergang von Glas zu Öl bzw. Öl zu Glas statt. Daher müssen Reagenzglas und Öl gerade den gleichen Brechungsindex besitzen.

Das vom Öl kommende Licht geht so ohne Brechung in das Reagenzglas über und von diesem wieder ungebrochen in das Öl. Somit ist das Reagenzglas im Öl nicht zu erkennen.

(Rapsöl und Olivenöl haben wie Borosilicatglas einen Brechungsindex von etwa \(n=1,47\))

Dass das beobachtete Phänomen wirklich mit dem gleichen Brechungsindex von Öl und dem Reagenzglas zusammenhängt, kannst du in Abb. 4 erkennen. Ein mit Wasser gefülltes Reagenzglas in einem ebenfalls mit Wasser gefülltem Glasbehälter ist weiterhin sichtbar.