Aufgaben Reflexionsgesetz und Brechungsgesetz

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1 Aufgabe Reflexiosgesetz ud Brechugsgesetz 24. Zeiche zwei Spiegel, die sekrecht zueiader stehe. Utersuche mit zwei verschiede eifallede Strahle, welche Eigeschafte die reflektierte Strahle habe, die acheiader auf die beide Spiegel treffe. 45. Wie groß ist bei der Reflexio am ebee Spiegel der Eifallswikel, we der Wikel zwische reflektiertem Strahl ud Spiegel 40 beträgt? 242. Licht trifft uter verschiedee Wikel auf uterschiedliche Spiegel. Ergäze jeweils de Strahleverlauf! 252. Ei Wuppi möchte sich fotografiere. Dazu stellt er vier Spiegel um sich herum auf. Welche Seite des Wuppi ist auf dem Foto drauf? a) Vorderseite b) Liks c) Hite d) Rechts e) es ist kei Wuppi drauf.

2 36. Wie groß ist die Querverschiebug q eies schräg durch eie Parallelplatte vo der Dicke d laufede Lichtstrahls? a) Gebe Sie eie allgemeie Formel a. (q = f( d, α, β )) b) Bereche Sie q für d = 6mm, α = 40 ud = 1, Ei Lichtstrahl geht vo Luft i Glas über. Orde de Zahle die richtige Begriffe zu. 55. Der Eifallswikel eies Lichtstrahls auf eie ebee Grezfläche beträgt 55. Wie groß ist der Wikel zwische dem reflektierte ud dem gebrochee Strahl, we die Brechzahl = 1,5 ist?

3 249. Ei Glasprisma hat als Grudfläche ei rechtwiklig-gleichschekliges Dreieck, dere Schekelläge je 10 cm lag sid. Ei schmales, eifarbiges Lichtbüdel trifft i der Mitte der Seitefläche uter dem Eifallswikel 30,0 auf das Prisma. Uter welchem Wikel verlässt der Lichtstrahl das Prisma? (Die Brechzahl für dieses Licht beträgt 1,5) 250. Ei eifarbiger Lichtstrahl fällt uter dem Eifallswikel 50 auf ei Glasprisma, desse Grudfläche ei gleichschekliges Dreieck ist. Das Glasprisma hat für diese Lichtfarbe die Brechzahl 1,5. Um welche Wikel wird der Lichtstrahl durch das Prisma aus seier ursprügliche Richtug abgelekt?

4 Lösuge 24. Die Strahle werde i die Richtug zurückgeworfe, aus der sie gekomme sid. 45. We der Wikel zwische Spiegel ud reflektiertem Strahl 40 beträgt, ist der Reflexioswikel der Ergäzugswikel zu 90, also

5 252. c ist richtig. Durch die Spiegel wird die Rückfrot des Wuppi i die Kameraöffug gelekt. 36. a) si γ = γ =α β q e si γ e si ( α β) e ( α β) d si cosβ d cosβ= e d e = cosβ b) geg.: d= 6mm ges.: q α = 40 = 1,5 si α β q = cosβ Lösug: ( ) Atwort: d ( 40 25,4 ) si cos 25,4 6mm 1,7mm Der Strahl wird um 1,7 mm verschobe. = β = 25,4

6 285. Nummer Begriff 1 eifalleder Strahl 2 Eifallslot 3 reflektierter Strahl 4 gebrocheer Strahl 5 Eifallswikel 6 Reflexioswikel 7 Brechugswikel 55. geg.: Lösug: α = 55 ges.: ω = 1,5 Der gesuchte Wikel ist ω =δ + γ, also der zwische dem reflektierte Strahl ud dem gebrochee Strahl. Nach dem Reflexiosgesetz gilt: α =β= 55 Daraus ergibt sich: β + γ = 90 γ = 90 β γ = γ = 35 Mit dem Brechugsgesetz ka der Brechugswikel berechet werde: = siε siε = si55 siε = 1,5 ε = 33,1 Weiter: ε + δ = 90 δ = 90 ε δ = 90 33,1 δ = 56,9 Damit ka der gesuchte Wikel berechet werde: ω=δ+ γ ω= 56, ω= 91,9

7 Atwort: Zwische dem reflektierte Strahl ud dem gebrochee Strahl besteht ei Wikel vo 91, Es wird zuerst der Brechugswikel berechet, uter dem der Lichtstrahl i das Prisma eitritt. = = β= 19,3 Nu muss auf der gegeüberliegede Seite des Prismas der eue Eifallswikel berechet werde. Der auf 90 ergäzede Wikel zu dem berechete Brechugswikel ist 70,7 groß. Er bildet zusamme mit dem utere Wikel des Dreiecks vo 45 ud dem Wikel auf der adere Seite ei Dreieck, desse Wikelsumme 180 ist. Damit lässt sich der Eifallswikel auf der adere Seite zu 25,7 bereche. Wie groß ist der sich daraus ergebede Brechugswikel? Da der Übergag jetzt vo optisch dicht zu optisch dü erfolgt, muss ma schreibe: 1 = = β= 40,6

8 Das Licht verlässt uter eiem Wikel vo 40,6 das Prisma Wie groß ist der Brechugswikel des eifallede Lichtstrahls am Übergag Luft- Glas? = = β= 30,7 Der Eifallswikel auf der gegeüberliegede Seite berechet sich über die Iewikelsumme im Dreieck. Es ist: CAB = 90 30,7 CAB = 59,3 Damit ka BCA über die Iewikelsumme berechet werde. BCA = 80,7 Der eue Eifallswikel ist da 9,3 groß. Die zweite Brechug fidet am Übergag optisch dicht zu optisch dü statt. es gilt: 1 = = β= 14

9 Nu ist aber icht der Wikel gefragt, uter dem der Lichtstrahl das Glas verlässt, soder der Wikel, uter dem der Strahl aus seier ursprügliche Richtug abgelekt wurde. We der Strahl i das Glas eitritt, wird er γ =α β um γ = 50 30,7 1 γ 1 = 19,3 abgelekt. Beim Austritt sid es γ =β α γ = 14 9,3 1 γ 1 = 4,7 Das ergibt zusamme eie Ablekug um 24.