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Aufgabe

Spukschloss

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

Hinweis: Diese Aufgabe wurde im Rahmen des bundesweiten Wettbewerbs Physik 2002 - 1. Runde - Fortgeschrittene gestellt. Wenn Du dich mit den neuen Aufgaben des Wettbewerbs auseinandersetzen willst, so gehe zur MNU-Seite (Wettbewerb Physik).

Am gegenüberliegenden Ufer eines Sees steht Schloss Spiegelstein. Bei Sonnenuntergang spiegelt sich die Sonne in seinen Fenstern gerade so, als brenne im dritten Stockwerk Licht. Betrachtet man hingegen das Spiegelbild des Schlosses im See, so erscheint das zweite Stockwerk beleuchtet.

Fertige eine Zeichnung an und erkläre das Phänomen.

 

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Die Sonne steht im Rücken des Beobachters. Die untereinander parallelen Sonnenstrahlen fallen auf die Fensterflächen, die wie Spiegel wirken.

Der Lichtstrahl 1 fällt auf das Fenster im 3. Stock, wird dort reflektiert und gelangt als Strahl 1' in das Auge des Beobachters. Ihm erscheint das Fenster erleuchtet.

Der Lichtstrahl 2 fällt auf das Fenster im 2. Stock, wird dort als Strahl 2' reflektiert. Strahl 2' gelangt auf die glatte Oberfläche des Sees und wird dort als Strahl 2'' reflektiert, der in das Auge des Beobachters gelangt. Der Strahl 2'' scheint für den Beobachter vom Spiegelbild des Fensters im 2. Stock des Spiegelbildes zu kommen. Das Fenster im 2. Stock des Spiegelbildes scheint erleuchtet.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Optik

Lichtreflexion