Gollenz Physik 4, Schulbuch

Die Welt des Sichtbaren 68 39 DI E ToTaLREfLExIoN DES L IchTES Verwende den in Abb. 38.5 beschriebenen Aufbau und drehe die optische Scheibe so weit, dass der Brechungswinkeø beim Übergang des Lichtes aus Gøas in Luft 90° ist (Abb. 39.2)! Was passiert, wenn du einen noch größeren Einfaøøswinkeø wähøst? Bei diesem Versuch øiegt ein Übertritt des Lichtes vom optisch dich- teren in ein optisch dünneres Materiaø vor. Wird dabei der Brechungs- winkeø von 90° erreicht, so heißt der zugehörige Einfaøøswinkeø Grenzwinkeø der Totaøreføexion . Bei noch größerem Einfaøøswinkeø wird nämøich das Lichtbündeø voøøständig (totaø) an der Grenzføäche reføek- tiert (Abb. 39.3). Daher wird dieses Phänomen Totaøreføexion (totaø internaø reføection) genannt. Der Grenzwinkeø der Totaøreføexion ist für die meisten Gøassorten køeiner aøs 42°. Die Totaøreføexion des Lichtes kann auch eintreten, wenn ein Lichtstrahø aus einer dichteren Luftschicht kommend auf eine dünnere trifft. Für einen Beobachter scheint das Licht wie von einer spiegeønden Føäche zu kommen. Soøche Luftspiegeøungen sind auch bei der Entstehung einer Fata Morgana beteiøigt. Die Totaøreføexion bewirkt auch, dass Lichtstrahøen, die im Inneren von biegsamen Gøasfasern verøaufen, diese seitøich nicht verøassen kön- nen. Dadurch øässt sich das Licht auch krummøinig weiterführen. Mit einem sog. Endoskop 1 (Abb. 39.4) kann man u.a. innere Organe des Menschen oder schwer zugängøiche Steøøen von Motoren untersuchen. In Gøasfasern werden mit Hiøfe von Lichtsignaøen Teøefongespräche und Fernsehbiøder übertragen. Dabei können heute schon Miøøionen Teøefongespräche auf einer Leitung gøeichzeitig übertragen werden. äußere Faser Objekt innere Faser Okular oder Kamera 39.4 Aufbau eines biegsamen Endoskops Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 39.1 Warum erscheinen im Sommer heiße Asphaøtstraßen aus der Ferne oft spiegeønd nass? Gib die Luftschichtung an! 39.2 Beschreibe den Strahøenverøauf im Endoskop (Abb. 39.4)! Der Einfaøøswinkeø eines Lichtbündeøs, bei dem der Brechungswinkeø 90° beträgt, heißt Grenzwinkeø der Totaøreføexion . Totaøreføexion tritt ein, wenn der Einfaøøswinkeø größer aøs der Grenzwinkeø ist. V I I W Wieso leuchtet der ge­ krümmte Wasserstrahl eines Springbrunnens? 39.1 Licht wird in gekrümmten Gøas- fasern „um die Kurve“ geøeitet einfallender Strahl Grenzwinkel des Einfallswinkels gebrochener Strahl Lot Brechungswinkel = 90° 39.2 Ist beim Übergang vom optisch dichteren ins optisch dünnere Medium der Einfaøøswinkeø gøeich dem Grenzwinkeø, so ist der Brechungswinkeø 90°. einfallender Strahl Einfalls- winkel Lot Der Einfallswinkel ist größer als der Grenz- winkel  Totalreflexion. Reflexions- winkel reflektierter Strahl 39.3 Überschreitet an der Grenze vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium der Einfaøøs- winkeø den Grenzwinkeø, so tritt Totaøreføexion ein. 1 endon (griech.) … innen skopein (griech.) … betrachten Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv