59 Aus der Reflexion am ebenen Spiegel folgt das Reflexionsgesetz. Wenn ein Lichtbündel von einem Spiegel reflektiert wird, kann das auf einer optischen Scheibe nachverfolgt werden (Abb. 21.5). Das auftreffende Lichtbündel heißt einfallendes Licht, das von ihm weggehende Lichtbündel heißt reflektiertes Licht. Den Winkel zwischen Einfallslot (das ist die Gerade, die im Auftreffpunkt des Lichtbündels normal auf den Spiegel steht) und einfallendem Lichtbündel nennt man Einfallswinkel α, den Winkel zwischen Einfallslot und reflektiertem Lichtbündel Reflexionswinkel β. Demonstrationsexperiment: Wir untersuchen die Reflexion an einem Spiegel! Material: ebener Spiegel, festes Blatt Papier, Scheibe mit Gradeinteilung, Lampe mit Schlitz, evtl. Laserpointer (Laserklasse 1), Geodreieck So geht’s: Leuchte mit einer Lampe mit einem Schlitz auf einen Spiegel, der in der Mitte einer Scheibe mit Gradeinteilung platziert wird, so wie auf Abb. 21.5 zu sehen ist. Verändere die Position der Lampe und lies den Einfalls- und Ausfallswinkel ab. Beschreibe zusätzlich deine Beobachtung und trage die Werte in die Tabelle ein. Formuliere aus diesen Daten einen Zusammenhang. Wenn du das Experiment mit einem Laser durchführen möchtest: Nimm einen planen (ebenen) Spiegel und stelle ein Geodreieck senkrecht darauf. Richte nun den Laserpointer auf den Spiegel, und verwende Kreidestaub, um den Lichtweg am Geodreieck sichtbar zu machen (Abb. 21.6). Beachte dabei stets die Sicherheitshinweise für die Verwendung des Laserpointers. Ein physikalisches Gesetz beschreibt immer einen Zusammenhang. Das einfallende Lichtbündel, das reflektierte Lichtbündel und das Einfallslot liegen in einer Ebene, die auf die Spiegelfläche normal steht, der sogenannten Einfallsebene (Abb. 21.7). Wenn wir die Daten aus dem Experiment analysieren, erkennen wir einen Zusammenhang, den wir als physikalisches Gesetz formulieren. Das Reflexionsgesetz besagt: Der Reflexionswinkel β ist gleich groß wie der Einfallswinkel α. Häufig sagt man auch einfach „Der Einfallswinkel ist gleich dem Ausfallswinkel“. Ein Leuchtfleck erzeugt laut Reflexionswinkel einen Bildfleck. Bei einer Discokugel wird ein Leuchtunkt von kleinen Spiegeln in unterschiedliche Richtungen reflektiert. Auf der Wand siehst du dann einzelne Bildflecke (Abb. 21.8). Die Reflexion folgt auch hier dem Reflexionsgesetz, die Spiegel sind jedoch so angeordnet, dass die Reflexion in unterschiedlichen Winkeln erfolgt. 21.5 Reflexion an einem ebenen Spiegel mithilfe einer optischen Scheibe. Miss die Winkel immer vom Einfallslot, das ist die Gerade, die im Auftreffpunkt des Lichtbündels normal auf den Spiegel steht. Das Licht sollte immer genau in der Mitte der Scheibe auf den Spiegel treffen, damit du die Werte gut ablesen kannst. 21.6 Wenn du das Experiment mit einem Laser durchführst, musst du immer die Sicherheitshinweise beachten! Miss die Winkel immer vom Einfallslot, das ist im Falle des Geodreiecks die Linie bei 90°, wenn das Lichtbündel bei 0 cm auf den Spiegel trifft. 21.7 Reflexionsgesetz dreidimensional 21.8 Reflexion von Licht an einer Discokugel Spiegel Satzspiegel Format 1 < 60 mm > Reflexionswinkel Spiegel Einfallslot reflektiertes Licht einfallendes Licht EinfallsWinkel ReflexionsWinkel Einfallsebene α β Einfallswinkel 0° 20° 30° 40° 60° 80° Reflexionswinkel ! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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