Frage zur Lichtbrechung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:57 Di 07.09.2004 | | Autor: | Oevi |
Ich habe zwei Fragen zur Lichtbrechung:
Zum einem diese Aufgabe:
Beim Übergang eines Lichtstrahls von Diamant nach Wasser wird ein p-Wert von 2,8 cm bei 5 cm Radius beobachtet. Wie groß ist q, wenn n = 1,81? Welches Material ist optisch dünner, Diamant oder Wasser? Begründung!
Die Musterlösung hierfür ist:
Geg:
dicht -> dünn
p = 2,8
r = 5 cm
n = 81 (dünn -> dicht)
n' = p/q -> q = p/n'
n' = 1/n = 1/1,81 = 0,59
=> q = p/n' = 4,7 cm
Aber wie kommt man dadrauf, oder besser gesagt:
Woher weiß ich denn jetzt eigentlich, was optisch dünner und was optisch dichter is??
Und die Aufgabe:
Als Farbspektakel planst du den Durchgang von rotem Laserlicht durch neongrün gefärbtes Wasser (alpha = 30°) in darüber geschichtetes lavendelblaues Öl (beta = 26,26°). Von dort gelangt der Strahl in Luft, in der er nicht sichtbar ist. Unter welchem Winkel gegen das Lot musst du ein speziell präpariertes Glas halten, damit es in tollem Rot aufleuchtet? (n (Öl-Luft) = 1,50). Ach ja, dann war da noch die Frage des einen etwas nervigen Zuschauers, wie groß denn die Brechzahl für den Übergang von lavendelblauem Öl in neuongrünes Wasser sei? Wir wollen den Mann doch nicht enttäuschen! (2 Stellen)
P.S.
r ist der Radius des Snellius-Kreises.
p (wie mein Physiklehrer es genannt hat) wird in einem Physikbuch sin-alpha1 und q sin-alpha2 genannt; und sin- alpha1/sin-alpha2 = n.
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Hallo Oevi!
Wenn ein Lichtstrahl von Diamant zu Wasser übergeht, gilt:
[mm]n=\bruch{n_{Diamant}}{n_{Wasser}}[/mm].
n ist gegeben [mm]n=1,81[/mm] also [mm]n > 1[/mm], und [mm]\bruch{n_{Diamant}}{n_{Wasser}}>1 \; \Rightarrow \; n_{Diamant} > n_{Wasser}[/mm]
also Diamant ist optisch dichter als Wasser.
Die Formel der Brechung durch eine Kugelfläche ist:
[mm]\bruch{n_{Diamant}}{p}+\bruch{n_{Wasser}}{q}=\bruch{n_{Wasser}-n_{Diamant}}{r}[/mm]
Wir teilen Beide Seiten der Gleichung durch [mm]n_{Wasser}[/mm]
[mm]\bruch{n}{p}+\bruch{1}{q}=\bruch{1-n}{r}[/mm]
Nach Auflösung nach q und einsetzen der numerischen Werte:
q=1,24 cm
[mm]q=-2,06 \ cm[/mm]
Schöne Grüße, 
Ladis
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:15 Di 07.09.2004 | | Autor: | Oevi |
Dankeschön, Ladislau Radu!! [Externes Bild http://forum.herr-der-ringe-film.de/images/graemlins/remybussi.gif]
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Hallo Oevi!
Sorry, ich habe nich verrechnet! [Dateianhang nicht öffentlich] Das richtige Ergebnis ist:
[mm]q=-2,06 cm[/mm]
Das Ergebnis hängt von der Vorzeichenkonvention die benutzt wird.
Schöne Grüße,
Ladis
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
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