Die Brechung von Licht hängt vom Einfallswinkel ab. Bei einem Einfallswinkel von 0° erfolgt keine Brechung. Ein Teil des Lichts wird in die Einfallsrichtung zurück reflektiert. Bei größer werdendem Einfallswinkel kommt es stets zur Brechung und Reflektion an der Grenzschicht. In Abb. 24.5 siehst du, dass der Einfallswinkel eines Lichtbündels größer ist als der Brechungswinkel. Beim Übergang von einem optisch dünneren Medium (Luft) in ein optisch dichteres Medium (Wasser, Glas) wird das Licht zum Einfallslot gebrochen, der Brechungswinkel ist also kleiner als der Einfallswinkel. Wenn das Lichtbündel von einem optisch dichteren Medium in ein optisch dünneres Medium übergeht (wie in Abb. 24.5 beim Übergang Glas-Luft) wird das Lichtbündel vom Einfallslot weggebrochen, der Brechungswinkel ist also größer als der Einfallswinkel. Experiment: Zweifache Brechung am Plexiglas Material: Leuchtquelle mit Schlitz, Quader aus Plexiglas So geht’s: Überprüfe, ob das Lichtbündel beim Übergang von Luft zu Glas immer zum Einfallslot und beim Übergang von Glas zu Luft immer vom Einfallslot weggebrochen wird. Erstelle dazu eine Tabelle mit dem Einfallswinkel und dem Brechungswinkel für beide Fälle und überprüfe die Aussage. Experimente zeigen, dass die Brechung des Lichts auf die unterschiedliche Geschwindigkeit des Lichts in den einzelnen Medien zurückzuführen ist. Bei einem flachen Einfallswinkel wird das Licht nur mehr reflektiert. Wenn du mit einer Taschenlampe unter Wasser leuchtest, so kannst du Dinge außerhalb des Wassers anleuchten. Allerdings wird das Licht nicht dort auftreffen, wo du es erwartest. Abb. 24.6 zeigt dir, was passiert, wenn man unter Wasser in unterschiedliche Richtungen leuchtet. Ab einem gewissen Einfallswinkel kann das Licht nicht mehr aus dem Wasser austreten. Das nennt man Totalreflexion, obwohl die Wasseroberfläche eigentlich kein Spiegel ist. Zeige, was du kannst! 24.1 Ein Mann betrachtet einen Fisch im Wasser (Abb. 24.7). Bestimme, in welcher Position sich der Fisch in Wirklichkeit befindet. Zeichne den Weg des Lichts ein und begründe deine Antwort. 24.2 Überlege, welches der beiden Medien in Abb. 24.8 die größere bzw. geringere Dichte hat. Überprüfe deine Vermutung mit den Daten in der Simulation in der -App oder mit einem geeigneten Experiment. Begründe deine Antwort, und beschrifte Abb. 24.8 mit den Fachbegriffen Einfallslot, Einfallswinkel und Brechungswinkel. Überprüfe, unter welchen Bedingungen es zur Totalreflexion kommen kann. 24.5 Das Einfallslot steht immer senkrecht zur Grenzfläche. Das Licht wird beim Übergang von Luft zu Glas zum Einfallslot gebrochen, der Brechungswinkel ist also kleiner als der Einfallswinkel. Beim Austritt wird das Licht vom Einfallslot weggebrochen, der Brechungswinkel ist also größer als der Einfallswinkel. 24.8 Brechung beim Übergang von zwei Medien 24.6 Ein Lichtsender sendet Lichtbündel unter Wasser aus. An der Grenzfläche werden diese gebrochen. Ab einem gewissen Winkel werden die Lichtbündel totalreflektiert. Blickrichtung C B A 24.7 Brechung im Wasser …An der Grenzfläche zwischen zwei lichtdurchlässigen Medien wird das Licht gebrochen, da sich Licht in unterschiedlichen Materialien verschieden schnell bewegt. …Je nach Übergang zwischen den Medien ist Brechung zum Einfallslot oder Brechung vom Einfallslot möglich. Fixpunkte Ó 8pf8uu 72 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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