Geometrische Optik
Geometrische Optik
Geometrische Optik
Geometrische Optik
E g = 31.1° b = 25.8° g = 31.2° Lösungen der Aufgaben Glas n = 1.58 b: 1.58*Sin 25.8 = 1.33*Sin g => g = 31.1° g Luft b Wasser n = 1.33 90-b SKIZZE a: 1*Sin 43.5 = 1.58*Sin b => b = 25.8° b 43.5° c: 1*Sin 43.5 = 1.33*Sin g => g = 31.2° Geometrische Optik
F Lösungen der Aufgaben d A n = 1 g b Totalreflexion hier bedeutet = 90° => 1*Sin 90 = 1.4*Sin g => g = 45.585° + g = 90° => b = 44.415° 1.4*Sin 44.415 = 1*Sin a => a = 78.46° SKIZZE Geometrische Optik
G g = b + d Lösungen der Aufgaben Winkelbeziehungen: n= 1 1*Sin 20 = 1.5*Sin b => b = 13.18° 1.5*Sin 36.82 = 1*Sin w => w = 64.02° SKIZZE Geometrische Optik
H-Teil 1 g = b + d = 60° A B C Lösungen der Aufgaben w g Lösungen der Aufgaben Winkelbeziehungen: Siehe Aufg. G g = b + d = 60° A B 1.75*Sin 25.15 = 1*Sin a => a = 48.05° Totalreflexion an dieser Fläche bedeutet w = 90° => 1*Sin 90 = 1.75*Sin d => d = 34.85° = Grenzwinkel der Totalreflexion 60° = b + 34.85 b= 25.15 C Für Einfallswinkeln ≤ 48.05° Tritt in B Totalreflexion ein. SKIZZE Geometrische Optik
H-Teil 2 A C B Lösungen der Aufgaben w g A C B Lösungen der Aufgaben ii) Jetzt berechnen wir den Einfallwinkel auf die Fläche C: 180 = (90-d)+g+q = 90-34.85+60-q => q = 64.85° => 90° = f + q = f + 64.85° => f = 25.15° SKIZZE d Der Strahl tritt in C mit demselben Winkel aus, wie er in A eingetreten 90-d f i)Totalreflexion an dieser Fläche bedeutet e = 90° => 1*Sin 90 = 1.75*Sin f => f = 34.85° = Grenzwinkel der Totalreflexion q e iii) Der Einfallwinkel auf die Fläche C ist kleiner als der Grenzwinkel, 34.85°. Der Strahl wird in C gebrochen: 1.75*Sin 25.15 = 1*Sin e => e = 48.05° Geometrische Optik
Ia Lösungen der Aufgaben Luft Glas Alkohol a b 90-b b g 90-g w = 90° Wasser SKIZZE Alkohol/Wasser Totalreflexion bedeutet w = 90° weil Wasser das optisch dünnere Medium ist! 1.33*Sin 90 = 1.36*Sin (90-g) => 90 - g = 77.94° => g = 12.06° Alkohol/Glas 1.36*Sin 12.06 = 1.51*Sin b => b = 10.85° Luft/Glas 1*Sin a = 1.51*Sin 10.85 => a = 16.51° Geometrische Optik
Ib Lösungen der Aufgaben Luft q Alkohol 90-g 90-g SKIZZE 90-g 90-g g Der Strahl wird in den Alkohol total reflektiert. Er ist in der Alkohol- schicht „gefangen“. 90-g Alkohol 90-g SKIZZE 90-g 90-g g Grenzwinkel der Totalreflexion q=90° Alkohol/Luft 1.36*Sinl = 1*Sin 90 => l = 47.33° Geometrische Optik
y x j SKIZZE Lösungen der Aufgaben TOTALREFLEXION Luft Glas 50° 4 cm a Geometrische Optik
j n = 1 n = 1.50 Lösungen der Aufgaben TOTALREFLEXION 50° a 90-a Grenzwinkel der Totalreflexion 1 = 1.5 *Sin g => g = Sin-1(1/1.5) = 41.81° n = 1 n = 1.50 1*Sin 50 = 1.5 *Sin a => a = 30.71° 1.5*Sin 30.71 = Sin b => b = 50° 2.75 cm 90-a > Grenzwinkel d. Totalreflexion => Totalreflexion 3.37 cm Geometrische Optik