69 Der Lichtweg wird verändert Wo können wir eine Totalreflexion beobachten und anwenden? Die Totalreflexion von Licht ist der Grund vieler optischer Erscheinungen. Sie wird auch in der Technik angewendet. Die verschwundene Münze (Abb. 69.1) Stelle zwei gleiche Marmeladengläser auf je eine Münze. Wenn du von der Seite in die Gläser schaust, kannst du die Münzen gut erkennen. Fülle jetzt eines der Gläser mit Wasser voll. Verschließe es mit dem Deckel. Wo ist die Münze? Welchen Sinn hat der Deckel auf dem wassergefüllten Glas? Zeichne den Versuch und notiere deine Vermutungen in deinem Physikheft. Wir betrachten das mit Wasser gefüllte Glas genauer. Hier kannst du nicht von der Seite durch den Glasboden auf die Münze sehen. Die Grenzfläche von Glas und Luft wirkt wie ein Spiegel für das Licht, das von der Seite in das Glas fällt. Das Licht der Münze wird durch die Wasserfüllung stark nach oben abgelenkt. Vielleicht hast du es schon einmal bemerkt: An einem sehr heißen Tag auf einer Straße glaubst du vor dir eine Wasserfläche zu sehen. Du siehst eine Luftspiegelung. Der Himmel wird an der Grenzfläche zwischen verschieden warmen Luftschichten gespiegelt (Abb. 69.2). Schlagt im Internet nach (Suchbegriff „Luftspiegelung“). Wie können Luftspiegelungen aussehen? Sucht Bilder von Luftspiegelungen und stellt fünf davon mit einem Präsentationsprogramm vor. Die Lichtgießflasche (Abb. 69.3) Mache in eine durchsichtige PET-Flasche seitlich nahe am Boden ein Loch von etwa 5 mm Durchmesser (mit zB einem heißen Nagel, den du mit einer Zange hältst). Stelle die Flasche zB am Rand eines Waschbeckens auf. Halte das Loch zu und fülle die Flasche mit Wasser. Beleuchte die Flasche wie im Bild mit dem Licht einer Taschenlampe. Lass das Wasser aus dem Loch abfließen. Was siehst du an der Stelle, wo der Wasserstrahl ins Becken trifft? Versuche die Flasche und den Weg des Lichts im Wasserstrahl zu zeichnen. Am Rand des Wasserstrahls wird das Licht durch Totalreflexion reflektiert. Im Wasserbecken siehst du einen Leuchtfleck an der Stelle, wo der Wasserstrahl auftrifft. Die Totalreflexion geschieht auch in Glasfaserkabeln (Lichtleitern, Abb. 69.4, Abb. 69.5). In ihnen werden Lichtsignale übertragen. Sie werden zB verwendet, um große Datenmengen rasch weiterzuleiten. V3 69.1 Die verschwundene Münze 69.2 Luftspiegelungen entstehen, wenn sich die Luft über dem Boden stark erhitzt. kühlere Luft – Licht ist hier langsamer. Totalreflexion heißere Luft – Licht ist hier schneller. Infobox: Geschichten über fliegende Geisterschiffe haben vielleicht den Ursprung in Luftspiegelungen über dem Meer. A3 A4 V4 69.3 Die Lichtgießflasche A5 69.4 Glasfaserkabel übertragen Informationen durch Licht. 69.5 So wird Licht in Lichtleitern reflektiert. 69.6 Ein Glasprisma lenkt Licht in optischen Geräten (zB Ferngläsern) um. Animation yv6n3m Film y8vt7c Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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