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Aufgabe

Maßstab im Aquarium

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

Abb. 1 Maßstab im Aquarium

Ein Maßstab steht wie skizziert in einem Aquarium. Im Punkt A soll sich das Auge eines Beobachters befinden.

Es gibt nun drei unterschiedliche Möglichkeiten, wie Licht vom Maßstab ins Auge fallen kann.

a)Zeichne in einem Bild (z.B. einem Ausdruck von Abb. 1) für alle drei Möglichkeiten den Strahlengang des Lichts ein.

b)Beschreibe mit Fachbegriffen für alle drei Möglichkeiten den Weg des Lichts.

c)Erläutere für alle drei Möglichkeiten, wie der Beobachter den Maßstab jeweils sieht.

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Abb. 2 Drei verschiedene Möglichkeiten, wie Licht vom Maßstab in das Auge an der Stelle A gelangen kann

a)Vergleiche die Animation in Abb. 2.

b)Vergleiche die Animation in Abb. 2

c)Bereich I: Man sieht den Maßstab höhen- und seitenrichtig, aber verzerrt. Das Bild liegt etwas hinter dem tatsächlichen Maßstab.

Bereich II: Man sieht den Maßstab höhen- und seitenrichtig und nicht verzerrt.

 
Abb. 3 Detailskizze zur Totalreflexion

Bereich III: Der Maßstab wird - wie in der Abbildung dargestellt - an der Wasseroberfläche gespiegelt. Man hat den Eindruck, dass er "auf dem Kopf steht" und verzerrt ist.

 

In der Realität sieht man natürlich die Bilder aller drei Bereiche gleichzeitig, was sicherlich verwirrend ist.