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Aufgabe

Geknickter Bleistift

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Versuchsaufbau

Taucht ein Bleistift in ein Glas Wasser, so erscheint der Bleistift von schräg oben gesehen geknickt.

Fertige eine Schnittzeichnung an.

Erkläre mit ihrer Hilfe, wie es zum Eindruck des geknickten Bleistifts kommt.

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Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Schnittzeichung mit Lichtweg

Um das „Anheben“ des ins Wasser getauchten Teils des Bleistifts erklären zu können, wird repräsentativ das „Anheben“ der Bleistiftspitze erläutert:

Mit Hilfe des graphischen Zusammenhangs zwischen \({\alpha _{{\rm{Wasser}}}}\) und \({\alpha _{{\rm{Luft}}}}\) kann der Verlauf der von der Bleistiftspitze ausgehenden Lichtstrahlen konstruiert werden. Verlängert man die Randstrahlen des ins Auge treffenden divergenten Lichtbündels nach rechts, so schneiden sich diese im Punkt Sp‘. An diesem Ort vermutet unser Auge die Bleistiftspitze. Sp‘ liegt deutlich über der tatsächlichen Bleistiftspitze Sp.