Optisches Gitter

georg · Anmeldungsdatum: 16.10.2010 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hi,
die Aufgabe lautet:
Auf dem Boden eines mit Wasser gefüllten Behälters liegt ein optisches Gitter mit 5000 Strichen pro cm; es wird von unten mit parallelem weißem Licht senkrecht beleuchtet.
a.) Bis zu welcher Ordnung entstehen im Wasser vollständige Spektren?
b.) Von welcher Ordnung an kann das Licht nur noch mit einem Teil seines Spektrums aus dem Wasser in Luft übergehen?
c.) Um welchen Wellenlängenbereich handelt es sich dabei?
(Brechzahl von Wasser: n=4/3

Meine Ideen:
Mein Ansatz zu a.) ist, da keine Breite oder ähnliches angegeben ist, mit der Formel sin(alpha)=(k*lambda)/g k auszurechnen und für alpha einfach 90 Grad anzunehmen. Dazu noch ein "neues" Lambda mit Lneu=Lalt/n berechnen und die Wellenlänge von rotem Licht nehmen (da dieses am stärksten gebrochen wird oder etwa nicht?)
Doch bei b.) habe ich keinen Ansatz, weil ich hier ehrlich gesagt nicht verstehe was ich machen muss; darum kann ich auch c.) nicht lösen.

Vielen Dank schon im vorraus für eure Hilfe

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Dein Ansatz geht in die richtige Richtung.

zu a): Wenn du das vollständige Spektrum sehen möchtest, dann musst du, wie du richtig sagst, das am stärksten brechende Licht nehmen (das ist blau, nicht rot) und ausrechnen, bis zu welcher Ordnung das Licht noch zu sehen ist- d.h. du musst überlegen, für welches k die rechte Seite der Hauptmaximum-Bedingung >1 wird.

zu b): Ich vermute, dass hier die Totalreflexion gemeint ist. Irgendwann wird das Licht unter einem solchen Winkel gebrochen, dass es an der Wasseroberfläche total reflektiert wird. Ab wann ist das so? Und zu c) dann: Welcher Wellenlängenbereich der entspr. Ordnung wird noch durchgelassen?

Gruß
MI