Brechungsgesetz verstehen ! || Physik Grundlagen || Physik für Mediziner
Physikcoach
https://www.youtube.com/watch?v=eLHsxzTeMhY

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 ein neues optik video was genau das hier ist jetzt viel spaß [Musik] schön dass du da bist willkommen vor
0:16 einem neuen video heute geht es nicht um den brechungsindex das video muss zuerst angucken heute geht es nämlich um das
0:22 rettungsgesetz dafür ist grundlage brechungsindex also falls das noch nicht gesehen hat kommt ihr das bitte erstmal an so wir gucken uns jetzt das brems
0:30 gesetz an oder schnell huges gesetz das besagt nämlich die sich ein lichtstrahl verhält wenn das auf eine grünfläche trifft also immer wenn ein lichtstrahl
0:41 zum beispiel hier in der green pfefferminz wasser wenn hier ein lichtstrahl auf diese wasseroberfläche trifft dann wie in meinem bild zum
0:50 brechungsindex weil es noch nicht gewählt hast guckst du erst mal an da sieht man dass das licht anders gebrochen wird das liegt nämlich an
0:58 diesem gesetz hier brechung gesetz das besagt nämlich dass ein lichtstrahl der auf eine grenzfläche trifft hier ist es von luft vakuum zu glas kann natürlich
1:09 aber auch sein von glas zu luft vakuum also ich habe das hier zusammengefasst weil der brechungsindex annähernd gleich ist also luft können wir die vakuum
1:20 behandeln formaltechnisch so der lichtstrahl der kommt hier an aus der luft geht dann in glas über und geht hier die gestrichelte linie wäre der
1:30 weitere gang das macht der lichtstrahl aber nicht sondern der wird gebrochen das heißt der winkel ändert sich also
1:37 einmal der lichtstrahl kommt an ganz wichtig ist noch dass ein teil immer reflektiert wird das kennt man wenn man am er sitzt da
1:46 hat man die sonnenstrahlen die aus mehr treffen ein teil geht natürlich rein aber ein teil wird auch reflektiert das ist genau
1:53 dieser anteil hier deswegen wird man wenn man am meer sitzt oder am wasser ist viel schneller bräuner weil viel mehr lichtstrahl auf
2:00 einen drauf treffen das ist einfach das reflektion gesetz hier so wir gucken uns jetzt diesen fall hier an das einen lichtstrahl ankommt und trifft hier auf
2:09 eine glasplatte und wird dann geht hier nicht gerade weiter die gestrichelte linie sondern wird hier gebrochen und was man hier auch noch sieht ich hoffe
2:19 das kann man sehen ich kriege es mal ein bisschen so kommt man dass die idee perfekt da sieht man nämlich dass ein teil noch reflektiert
2:30 wird also man hat immer noch eine reflektion sun teil reflektion strahlen das hat man immer wenn die grenzfläche
2:41 sich ändert also egal ob man jetzt von glas zu luft oder von luft zu glas sobald man eine grenzfläche hat ändert sich der brechung winkel und es wird ein
2:50 teil reflektiert einen teil vom lichtstrahl geht rein das alpha hier ist der einfallswinkel der streik geht hier nicht weiter
2:58 sondern wird zum nothin gebrochen das heißt optisches medium weil der brechungsindex kleiner ist glas optisch sticht das medium brechungsindex 1,5 und
3:10 immer wenn ein lichtstrahl von optischen zur optisch nicht geht dann wird der lichtstrahl zum nothin gebrochen das heißt hier in diese richtung den
3:22 fall der ist genau umgedreht wenn wir von glas zu luft das heißt optisch sticht zu optisch denn dann wird der lichtstrahl vom not weggebrochen
3:33 also alpha beta ist dann größer geworden hier kommt auch der lichtstrahl angeht hier nicht gerade weiter sondern wird vom not weggebrochen also in diese
3:44 richtung roth das war ja die hilfs linie und wir wissen dass die lichtgeschwindigkeit in glas dies ein bisschen langsamer das licht kommt hier
3:54 langsam mal an und wird dann schneller jetzt genau umgedreht hier ist das licht schnell und wird dann langsamer weil das macht er der
4:03 brechungsindex das gibt das verhältnis zwischen war com lichtgeschwindigkeit und lichtgeschwindigkeit das besagt dass das licht in einem medium immer eine
4:13 andere geschwindigkeit hat jedoch medium und mit dem rettungsgesetz können jetzt berechnen wie der einfallswinkel sich ändert beziehungsweise dieser berechnung
4:22 single welcher da rauskommt wie der lichtstrahl gebrochen wird somit dem brechung des gesetzes können wir jetzt bei rechnen zum beispiel welchen
4:32 rechnungs winkel wir hier haben also der einfallswinkel ist gegeben dass wir eine typische aufgabe und man muss den brechung single berechnen dafür habe ich
4:40 euch hier mal die formel aufgeschrieben meistens ist die formel aber so gegeben ist aber ein bisschen unvorteilhaft weil die meisten probleme haben das hier zum
4:50 beispiel nach wetter umzustellen weil brüche sowie so unbeliebt sind deswegen würde ich raten wenn ihr eine formelsammlung gehen dürft dass sie das
4:58 auch so auch schreibt weil dann kann man nämlich ganz einfach umstellen also hier geteilt durch entzwei dann 7 -1 wenn man besser haben möchte dass wir gucken uns
5:07 die formel noch mal genauer an also wir haben ja sinus von dem einfallswinkel mal den brechungsindex von dem medium ein
5:16 deswegen steht hier die einst oben ist gleich sinus von dem rettungs winkel dieser hier mal den brechungsindex von medium 2 also diesen zusammenhang hier
5:28 das schreibt das berechnung ist gesetzt und damit kann man dann entweder den brechungsindex messen indem man hier den winkel misst und guckt wie stark wird
5:37 der strahl gebrochen setzt man dass hier ein stellt das um nach in zwei dann kann man aufschluss darüber geben zb bei medikamenten über
5:47 den brechungsindex wie groß der anteil von irgendetwas ist diese formel hier die ergibt sich eher aus der herleitung über die wellen theorie
5:56 das lassen wir jetzt aber erst mal außen vor folgendes prinzip falls euch das interessiert mache ich auch noch mal gesondert das video wie man das hier
6:03 herleitet aber das zum späteren zeitpunkt erst mal wichtig was ist das hier wofür brauchen wir das bei brechung sehr oft vorkommt gerade wenn man dann
6:12 linsen hat braucht man das häufiger bzw für mediziner ist es wieder sinnvoll mikroskope regen leser endoskop haben wir sogar noch ein spezialfall
6:24 da gibt es nämlich total reflektionen das heißt der strahl geht an die grenzflächen und wird komplett reflektiert und es geht nichts ins
6:31 andere medium über das müsst ihr euch aber video nochmal genauer angucken total reflektion und die formel besagt hier
6:38 wenn ich die hier um stelle geteilt durch sinus better dann habe ich den teil geteilt durch n1 dann habe ich den teil
6:47 also steht eigentlich das und das ist eindeutig identisch nur dass ich das hier noch mal umgestellt hat weiß halt formelsammlung tauglicher ist und
6:56 einfacher umzustellen und dieses hier lichtgeschwindigkeit 1 dass die lichtgeschwindigkeit in dem medium hier also von der lichtquelle
7:06 lichtgeschwindigkeit 2 die ändert sich ja wegen medium wechsel also c2 das heißt das verhältnis hiervon können wir auch noch machen
7:15 das ergibt sich nämlich über die definition von brechungsindex also wenn ich das jetzt hier einsetzen würde dann komme ich hier auf diesen
7:26 zusammenhang ich kann das auch noch mal einzelnen schreiben also n1 n2 durch in 1 ist gleich c1 c2 das steht auch häufig mal da so jetzt kommen wir doch zu einem
7:39 ganz ganz wichtigen effekt wir gucken uns jetzt drei größen an weil ihr müsst im hinterkopf haben das licht eine welle ist licht ist eine
7:48 welle so licht schreibt im prinzip das ganze elektromagnetische spektrum das heißt als ultraschall dabei röntgenstrahlung das schreibt diese
8:00 ganzen gesetze hier alles was eine welle ist haben diesen gesetzen beschreiben also nicht nur licht so wie hier in diesem beispiel macht diese berechnung
8:09 sondern auch wenn hier ultraschall kommt und trifft auf die haut dann wird das auch gebrochen das ganz ganz wichtig zu verstehen dass das allgemein für bayern
8:17 geht also werden phänomen so und eine welle wenn das noch nicht wisst guckt euch noch mal das video dazu an hat drei ganz ganz wichtige größen
8:25 das ist einmal die frequenz f die wellenlänge und die ausbreitungsgeschwindigkeit mit der sich die welle fortbewegt die frequenz ist
8:38 die anzahl der schwingungen pro sekunde sollen diese anzahl die frequenz hier und die frequenz hier die bleiben gleich das ist ein wichtiger effekt
8:51 das erklärt sich damit weil die energie gleich bleibt also und über energie von strahlung ist hlf klangs wirkungs quantum mal die friedhöfer welt auch
9:01 nicht so wichtig nur das wer versteht ok wo kommt das her also die frequenz bleibt gleich das ist das was ihr euch merken ist frequenz schwingungen pro
9:10 sekunde ändert sich nicht bei wechsel hier auch nicht schwingungen pro sekunde spielen pro sekunde ist gleich so also frequenz merken frequenz bleibt gleich
9:27 so bleibt gleich dann guckt man als nächstes die wellenlänge an es gibt jetzt eine formel die beschreibt ausbreitungsgeschwindigkeit ist
9:38 wellenlänge man frequenz das gibt den zusammenhang an so wir wissen jetzt dass die frequenz die ist konstant die ändert sich nicht dann muss ja wir haben ja
9:52 wenn du das video zum brechungsindex gesehen hast wissen wir dass die wellenlänge die geschwindigkeit wenn wir jetzt hier von luft schnell schnell
10:01 schnell langsam die ändert sich das heißt wenn die kleine hört zum beispiel in dem fall hier von 3 x 10.3 mal zehn oder acht meter pro sekunde
10:13 hier wird es langsamer zwei mal zehn oder acht meter pro sekunde das heißt wenn die kleiner wird wird auch die wellenlänge kleine also diese
10:23 beiden hier wellenlänge und die geschwindigkeit also die lichtgeschwindigkeit die ändern sich ändert sehe ich ganz wichtig frequenz
10:37 bleibt gleich wenn das medium gewechselt wird denn länge lichtgeschwindigkeit ändert sich das tier noch mal an das heißt hier ist die wellenlänge noch
10:47 groß also wellenlänge ist ja von bellenberg bellenberg das ist lang da der abstand zwischen den wellenbergen oder wellentäler von jetzt trifft das
10:59 hier auf glas geschwindigkeit nimmt ab das heißt wellenlänge wird auch kleiner das heißt wir haben dann alle zusammen gestaucht werden
11:09 das heißt sie wird dann einfach zusammen gedrückt und dadurch kommt dann auch die berechnung zustande das heißt wellenlänge mit kleiner
11:17 geschwindigkeit wird kleiner frequenz anzahl der schwingungen das bleibt aber konstant auf das video hat ihr gefallen zum brechungsindex wenn ihr hierzu noch
11:26 eine aufgabe sehen willst wo ich diese formal anwender dann blick auf dieses video wenn du mich noch nicht abonniert hass krieg einmal hier oben hin
11:35 ansonsten würde nicht über kommentare freuen oder einen daumen nach oben ich bin robert das risiko mit in unserer nächsten video