68 7.3 Fata Morgana und Internet Totalreflexion Spannend ist es, wenn das Licht von einem dichteren in ein dünneres Material kommt. Dann tritt ein sehr cooler Effekt auf, den man Totalreflexion nennt. Lies dir noch einmal die Zusammenfassung von Kap. 7.2 durch. Schau dir dann B 7.19 genau an. Beschreibe, was passiert, wenn man immer flacher von unten gegen die Wasseroberfläche leuchtet. Was passiert bei d und e? Wie kannst du das begründen? B 7.19 Ein Lichtstrahl tritt von Wasser in Luft. In B 7.20 siehst du eine Familie beim Tauchen. Was fällt dir an diesem Bild auf? Versuche einen Zusammenhang zu A 9 herzustellen. Ist dir schon einmal bei einer Autofahrt aufgefallen, dass die Straße nass aussieht (B 7.21), und wenn du dann näherkommst, verschwindet diese Nässe plötzlich? Hast du eine Erklärung dafür? Warum sieht die Straße nass aus? A 9 Wasser Totalre exion Luft a b c d e ?!! Lot A 10 B 7.20 A 11 B 7.21 In B 7.19 ( A 9 ) kannst du sehen, wie die Totalreflexion zustande kommt. Das Licht wird beim Übergang in die Luft vom Lot gebrochen. Es wird auch ein bisschen Licht reflektiert. Je flacher du auf die Wasseroberfläche leuchtest, desto stärker fällt der Knick der Lichtbrechung aus. Bei d ist der Knick so stark, dass der gebrochene Strahl entlang der Oberfläche läuft. Mehr geht natürlich nicht! Noch flacher auftreffendes Licht wird daher komplett reflektiert, und diesen Effekt nennt man Totalreflexion. Sie tritt nur auf, wenn das Licht in einen optisch dünneren Stoff gelangt, in dem es sich also schneller fortbewegt. Die Totalreflexion ist keine „normale“ Reflexion wie bei einem Spiegel, sondern ein Effekt der Lichtbrechung. Du kannst das mit einem einfachen Experiment nachvollziehen. Fülle Wasser in eine Flasche und gib ein paar Tropfen Milch hinein. Wenn du nun im Dunkeln mit einem Laserpointer schräg unten gegen die Wasseroberfläche leuchtest, kannst du eine Totalreflexion erzeugen (B 7.22). Diese Totalreflexion ist auch der Grund, warum die Wasseroberfläche wie ein Spiegel aussieht, wenn man sie von schräg unten betrachtet, wie du in B 7.20 eindrucksvoll sehen kannst ( A 10 ). Im Alltag kennst du die Totalreflexion vor allem von den scheinbar nassen Straßen im Sommer, die sich beim Näherkommen als staubtrocken herausstellen ( A 11 ). Dabei wird das Licht an den heißen, bodennahen Luftschichten totalreflektiert und alles wie bei einem Bodenspiegel am Kopf stehend verdoppelt – wie das eben auch bei Nässe ist (B 6.5, S. 54). Deshalb wirkt die trockene Straße nass. Diese Spiegelung ist nichts anderes als eine Fata Morgana, die man auch oft in der Wüste sehen kann (B 7.23 und 7. 24). Eine Fata Morgana ist keine Einbildung, sondern ein realer Effekt, den man auch fotografieren kann. B 7.23 Eine Fata Morgana kommt durch Totalreflexion an einer heißen, dünneren Luftschichte zustande (siehe T 7.1, S. 66). B 7.22 kühlere Luft heißere Luft Totalre exion Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=