Galileo’s Linse 17. Jahrhundert Durchmesser: 30mm Einfallswinkel=Reflexionswinkel

Reflexion Einfallswinkel=Reflexionswinkel

Brechung von Lichtwellen cM=Lichtgeschwindigkeit im Medium n=Brechzahl oder Brechungsindize

Brechung von Lichtwellen Brechungsindizes Vakuum 1,0 Luft 1,00028 Wasser 1,3333 Glas 1,5-1,6 Plexiglas 1,491 Immersionsöl 1,515 Flintglas ca.1,75 Diamant 2,4173 Licht, welches von einem Medium mit kleiner Brechzahl in ein Medium mit höherer Brechzahl übertritt, wird zum Lot hin gebrochen. Umgekehrt wird der Lichtstrahl beim Passieren der Grenze zu einem Medium mit kleinerer Brechzahl vom Lot weggebrochen.

Totalreflexion Der Lichtstrahl kommt aus dem optisch dichteren Medium. dh. =Grenzwinkel; größter Einfallswinkel n=Brechzahl c1=Lichtgeschwindigkeit im dichteren Medium c2=Lichtgeschwindigkeit im dünneren Medium

Beispiel von Totalreflexion

Brechung am Prisma Ablenkwinkel ist minimal beim symmetrischen Durchgang. Dann gilt

Brechung am Prisma mit Symmetrischer Durchgang:

Prisma als Spektrograph Im Medium hängen Lichtgeschwindigkeit und Brechungsindex von der Wellenlänge ab. Beim Durchgang durch ein Prisma wird weißes Licht in seine farbigen Komponenten zerlegt. (Dispersion) Normale Dispersion: Kleine Wellenlängen werden stärker gebrochen Das Auge kann drei Farben unterscheiden (rgb)

Fragen zur Brechung von Lichtwellen Ein Laserstrahl (f=3,53*1014Hz) trifft nach einem Weg s1=1,00m in Luft auf ein Aquarium mit Wasser und legt dort einen Weg s2=0,80m zurück. Direkt an der Rückwand des Aquariums befindet sich eine Fotodiode. Mit einer Meßschaltung stellt man die Laufzeit eines dem Laserstrahl aufmodulierten Signals fest. Sie beträgt t=6,90ns. a) Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit in Wasser? b) Wie groß ist die Wellenlänge in Wasser? (c0=2,99*108m/s) Ein Lichtstrahl ( =550nm) trifft unter einem Einfallswinkel von 300 auf die Grenzfläche zwischen Luft und Acrylglas (Brechzahl n=1,44). a) Berechnen Sie den Brechungswinkel, unter dem der Strahl in das Acrylglas eintritt. b) Wie groß ist die Wellenlänge im Acrylglas? Ein Lichtstrahl fällt unter einem Winkel von 450 auf eine der Deckflächen eines gleichseitigen Prismas (Brechzahl n=1,5). Berechnen Sie die Brechungswinkel des das Prisma durchdringenden Strahls und zeichnen Sie seinen Verlauf!