Fragen / Aufgabenlösungen zur Physik 7 - Applets

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Aufgaben Seite 33 oben

1. An der Grenzschicht zwischen Wasser und Kohlenstoffdioxid (das Gas in der Limoflasche) wird das einfallende Licht totalreflektiert.
2. 
   Solange der Einfallswinkel (gegen das Einfallslot gemessen) kleiner ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion, wird ein kleiner Teil reflektiert, das restliche Licht wird vom Einfallslot weg gebrochen.
   Erreicht der Einfallswinkel das Maß des Grenzwinkels, wir alles Licht an der Grenzschicht ins Wasser zurück geworfen - Totalreflexion.
   
3. Ein Durchblick ist möglich, wenn Licht von einem Gegenstand außerhalb des Aquariums so zum Beobachter gelangt, dass es nicht durch das totalreflektierte Licht von anderen Positionen überstrahlt wird.
   
   
   Der Fisch kann mich in jedem Fall sehen, doch erscheine ich ihm kleiner als ich wirklich bin .
   

Aufgaben Seite 33 unten

1. Er sieht die gesamte Himmelshalbkugel als hellen Kreis an der ruhigen Wasseroberfläche. Direkt im Anschluss bietet sich dem Taucher die gesamte weitere Unterwasserwelt zum Anblick, wenn das Licht von dort unter einem Einfallswinkel von mindestens 48,5° auf die Grenzschicht trifft.
   
2. a) Strahlengang auf dem Hintergrund markieren und von der anderen Seite her jeweils ein Lichtbündel einfallen lassen. Besser ist es, mit einer zweiten Lichtquelle (Lasepointer) gegen die Lichtbündel zu leuchten.
   b) Wellen beeinflussen den Punkt ab dem Total reflekiert wird ebenso wie die lokalen Reflexions- und Brechungswinkel, jedoch nicht die Einfallswinkel.
   c) Sie wird in Abb. 33.1 bereits demonstriert. linker Strahl ohne Ablenkung, die nächsten 4 mit Brechung, zwei mit Totalreflexion.
   d) Eine Winkelmesscheibe ist hinzuzufügen. Ferner ist der Versuch mindestens einmal mit einem dünnen Parallellichtbündel durchzuführen, damit man sehen kann ob Einfallsstrahl, Einfallslot und gebrochener Strahl in einer Ebene leiegen, was mit dem gezeigten Gerät nicht nachweisbar ist, weil es dünne aber breite Lichtbündel verwendet.
   
3. a) siehe Abbildung
   b) Einfalls- und Reflexionswinkelpaare:
   

   ε - ε'

   β2 - β3

   β4 - β5

   b) Einfalls- und Brechungswinkelpaare:
   

   ε - β1

   β4 - ε''

   c) Siehe Abbildung
   d) Hier die Euklid (Rev 2.4 oder Rev >= 2.6) Lösung. Der Kreisradius wurd willkürlich zu 5,0 cm bestimmt. Die Halbsehnen a und b sind dann: a = 2,5 cm und b = 1,87 cm. Damit ist n = 1,33. Du kannst den RAdius verändern (blauer Punkt) und damit deine eigene grafische Lösung kontrollieren.
   e) Strahl 1 müsste dann streifend an der Grenzschicht einfallen, das ist technisch nicht realisierbar.