Lichtbrechung

Optik

Lichtbrechung

  • Verlaufen Lichtstrahlen immer geradlinig?
  • Wie funktioniert ein Prisma?
  • Warum können wir unter Wasser schlecht sehen?
  • Wie entsteht eine Fata Morgana …
  • … und wie ein Regenbogen?
Medium 1
1. Brechungsindex:
Medium 2
2. Brechungsindex:
Weite des Einfallswinkels:°
Weite des Brechungswinkels: °
 
   
©  W. Fendt 1997
HTML5-Canvas nicht unterstützt!

Diese Simulation zeigt die Brechung von Licht an einer ebenen Grenzfläche. Ein Lichtstrahl fällt von links oben auf die Grenzfläche zweier Stoffe. Die Stoffe können in den beiden Listen ausgewählt werden, es ist aber auch möglich, zwei beliebige Brechungsindizes einzugeben ("Enter"-Taste nicht vergessen!). Das Medium mit dem größeren Brechungsindex ist grau gekennzeichnet, das andere weiß. Mit gedrückter Maustaste lässt sich der Verlauf des einfallenden Lichtstrahls variieren. Diese Simulation zeigt den gebrochenen Lichtstrahl und berechnet die Weite des Brechungswinkels.

Es sind einfallender Strahl und Einfallswinkel und gebrochener Strahl und Brechungswinkel dargestellt.

Wir danken Herrn Walter Fendt für die Erlaubnis, diese HTML5/Javascript-Simulation auf LEIFIphysik zu nutzen.

Downloads:

Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von:

PhET Interactive Simulations
University of Colorado Boulder
https://phet.colorado.edu

Informationen zur Verwendungsmöglichkeiten der Simulationen findest du unter:

https://phet.colorado.edu/de/licensing

Didaktische Hinweise
Erkläre die Lichtbrechung an der Grenzfläche zwischen zwei Medien und bestimme den Brechungswinkel. Wende das SNELLIUSsche Gesetz an für die Brechung eines Laserstrahls an der Grenzfläche zwischen zwei Medien. Beschreibe, wie sich die Geschwindigkeit und die Wellenlänge des Lichts in verschiedenen Medien ändert. Beschreibe die Auswirkungen der Änderung der Wellenlänge auf den Brechungswinkel. Erkläre, wie man mit einem Prisma einen Regenbogen erzeugen kann.
HTML5-Canvas nicht unterstützt!
HTML5-Canvas nicht unterstützt!

Die Animation zeigt die Brechung von Licht beim Übergang zwischen zwei Medien mit unterschiedlicher optischer Dichte. Links ist der Übergang vom optisch dünnen zum optisch dichten Medium, rechts der Übergang vom optisch dichten zum optisch dünnen Medium zu beobachten. Beim Erreichen des Grenzwinkels mit der Weite \(\alpha_{\rm{Gr}}\) wird die Animation angehalten und der Grenzwinkel angezeigt.

Downloads:
Medium 1
1. Brechungsindex:
Medium 2
2. Brechungsindex:
Weite des Einfallswinkels:°
Weite des Reflexionswinkels: °
Weite des Brechungswinkels: °
 
   
©  W. Fendt 1997
HTML5-Canvas nicht unterstützt!

Diese Simulation zeigt die Reflexion und Brechung von Licht an einer ebenen Grenzfläche. Ein Lichtstrahl fällt von links oben auf die Grenzfläche zweier Stoffe. Die Stoffe können in den beiden Listen ausgewählt werden, es ist aber auch möglich, zwei beliebige Brechungsindizes einzugeben ("Enter"-Taste nicht vergessen!). Das Medium mit dem größeren Brechungsindex ist grau gekennzeichnet, das andere weiß. Mit gedrückter Maustaste lässt sich der Verlauf des einfallenden Lichtstrahls variieren. Diese Simulation zeigt den reflektierten und den gebrochenen Lichtstrahl und berechnet die entsprechenden Winkelweiten.

Es sind einfallender Strahl und Einfallswinkel, reflektierter Strahl und Reflexionswinkel und gebrochener Strahl und Brechungswinkel dargestellt.

Wir danken Herrn Walter Fendt für die Erlaubnis, diese HTML5/Javascript-Simulation auf LEIFIphysik zu nutzen.

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