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Brechungsgesetze – Wie kann ich Licht brechen?
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 27 Zeilen
- [Musik] What? Ist der Strohalm gebrochen? Nein, das sieht nur so aus. Kennen wir alle. Der Strohalm im Wasser sieht geknickt
- aus. Dahinter steckt das Brechungsgesetz der Optik, das wir uns mal genauer anschauen wollen. [Musik]
- Das Brechungsgesetz kennen manche von euch vielleicht auch unter dem Namen Snellusches Gesetz. Okay, das Brechungsgesetz sagt etwas darüber aus,
- wie ein Lichtstrahl beim Wechsel eines Mediums gebrauchen wird. Ein Wechsel des Mediums ist z.B. von Luft in Wasser. Das eine Medium ist Wasser und das andere
- Medium ist Luft. Hier fällt nun ein Lichtstrahl ein. Dieser schließt mit dem Lot den Einfallswinkel Alpha ein. Kurzer Einschub, das Lot liegt im rechten
- Winkel zur Grenzfläche der beiden Medien an. Also einfach mit dem GOreieck eine Linie ziehen. Das Lot ist wichtig, da es mit den Lichtstrahlen unsere Winkel
- einschließt. An der Grenzfläche wird nun der Lichtstrahl gebrochen und zwar mit dem Brechungswinkel Beta. Wie sich nun beide Winkel zueinander verhalten, wird
- durch das Brechungsgesetz beschrieben. N1 mal Sinus von Alpha = N2* Sinus von Beta. N1 und N2 sind die Brechung indizs für das jeweilige Medium. Bei Luft ist n
- Luft = 1 und ein paar zerquetschte, also gerundet 1. Der Brechungsindex ist eine Eigenschaft des Mediums. Wasser hat einen Brechungsindex von ca. 1,3. Damit
- wir das Ganze jetzt auch anwenden können, machen wir direkt mal ein Beispiel. Wenn Licht mit 30° auf die Wasseroberfläche trifft, wie wird es
- dann gebrochen? Alpha istit. N1 und N2 sind bekannt. Wie groß ist nun Beta? Stellen wir mal das snelljussische Gesetz nach Beta um geteilt durch nibt
- dann n1 mal Sinus alpha durch N2 = Sinus Beta. Nun müssen wir das Beta aus dem Sinus ziehen. Das machen wir mit der Umkehrfunktion des Sinus. Diese nennt
- sich Akus Sinus. Der Akus Sinus und der Sinus heben sich auf. Dann haben wir Beta = Akus Sinus von N1 mal Sinus von Alpha durch n. Und nun das Ganze noch in
- den Taschenrechner eintippen und fertig. Auch noch mal ein kleiner Tipp. Der Akkus Sinus ist im Taschenrechner meistens mit sin hoch -1 geschrieben.
- Das müsstet ihr verwenden. Ist meistens in der Nähe der Sinustasse. Gibt's mal ein und schaut, dass ihr es selbst hinbekommt. Und die Lösung gibt es in 4
- 3 2 1. Beta ist ungefähr 22°.
- [Musik] Hat's geklappt? Wenn nicht, vielleicht auch noch schauen, dass euer Taschenrechner in Gradmaß eingestellt
- ist und nicht in Bogenmaß, sonst klappt das nicht. Das sind aber genug wichtige Dinge, die in einen Kopf passen müssen. Deswegen fassen wir das Ganze noch mal
- kurz zusammen. Licht wird an Grenzübergängen von Medien gebrochen. Das Lot liegt im rechten Winkel zur Grenzfläche an. Der Winkel zwischen dem
- Lot und dem einfallenden Licht wird Einfallswinkel Alpha genannt. Der Winkel zwischen dem gebrochenen Licht und dem Lot ist der Brechungswinkel Beta. Und
- jedes Medium hat seinen Brechungsindex als materialabhängige Eigenschaft. Die ganzen Infos könnt ihr nun in das schnelle Brechungsgesetz packen. Das ist
- der Zusammenhang. Und denkt immer dran, stellt euren Taschenrechner ins Gradmaß. Das ist ultra wichtig. Sonst könnt ihr richtig rechnen und bekommt trotzdem
- falsche Ergebnisse. Wenn ihr wissen wollt, wie es mit der optischen Brechung weitergeht und wann eine Totalreflektion des Lichts eintritt, dann klickt hier
- neben rechts dieses Video an. Wir müssen auch noch klären, wie genau jetzt der Strohhalm von vorn geknickt wird. Na ja, es wird einfach das vom Gegenstand
- reflektierte Licht gebrochen. Das sieht dann so wie hier in der Skizze aus und für uns sieht es aus als wä der Fisch woanders bzw. der Strohalm geknickt und
- wir würden voll daneben grafen. Das ist Physik. Habt ihr schon öfter solche optischen Täuschung gesehen an eurem Teich oder ins Schwimmbad? Schreibt es
- doch mal in die Comments und dann bis gleich zum nächsten Video.
Zum Nachlesen
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