Reflektion von Strahlen

Fabianski · Anmeldungsdatum: 05.02.2012 Beiträge: 1

Meine Frage:
Also meine HA:

ich habe eine glaskugel die hohl ist. ein lichtstrahl fällt darauf und wird immer wieder im inneren reflektiert, da die innenseite der kugel reflektierend ist, aber von außen strahen hinein lässt. Der lichtstrahl soll so lange reflektiert werden bis er in das Zentrum fällt. meinetwegen ist da irgendein holzkugel.

Frage; Wie wird der Lichtstrahl bei einer kugel gebrochen? Kann ich die Kugel vakuum werden lassen, damit sie sich nicht erhitzt? Funktioniert das endloslange reflektieren, bis es auf die mitte trifft, bzw., das Zentrum? Geht das Prinzip überhaupt

Ich suche also zu dem Obengenannten prinzip eine lösung, sodass sie funktioniert

Alle Antworten von diversen Physikern:

Nach dem Brechungsgesetz für Glas wird nur ein senkrecht zur Oberfläche einfallender Strahl direkt zum Mittelpunkt gehen. Was ist, wenn der Strahl nichtsenkrecht auf die Oberfläche fällt? Dann wird er nach dem Brechungsgesetz nichtdirekt durch den Mittelpunkt gehen, sondern um irgendeinen Abstand D am Mittelpunkt vorbeigehen. Bei jeder Spiegelung im Inneren wird aber der gespiegelte Strahl auch um denselben Abstand am Mittelpunkt vorbeigehen - zum Beweis einfach aufzeichnen! Daher wird ein schräg einfallender Strahl geometrisch nie durch den Mittelpunkt gehen.
(Wenn die Kugel nicht aus Glas ist, sondern aus einem doppelbrechenden Kristall, dann kann es an den "schräg angeschnittenen Kristallen" eine Brechung auch für normal einfallende Strahlen geben - oder umgekehrt eine Brechung in den Mittelpunkt für schräg einfallende Strahlen).
Je nachdem, ob der Ausfallswinkel im Inneren der Kugel eine rationale oder nicht-rationale Zahl ist, wird sich der Weg nach einigen Spiegelungen mit dem Anfangsstrahl überdecken oer nicht - denkt der Mathematiker. Der Physiker weiß, dass an den Atomgittern der Teilkristalle im Glas Gitterbeugung passiert und daher der Strahl bald "zerfasert" - also erfüllt das Licht die ganze Kugel gleichmäßig.
Wenn man die Kugel evakuiert, dann wird sie sich trotzdem durch die Spiegelungen erhitzen.

1.2

Solange die Strahlen immer wieder reflektiert werden, wird nichts heiß werden. Allerdings würde das bedeuten, dass die Strahldichte immer höher werden würde. Das widerspricht aber einer Grundregel der Optik eine Strahldichte kann niemals erhöht werden. Das Produkt aus Strahlquerschnitt und Divergenz eines Strahls ist eine Konstante, die nie größer werden kann. Das lernt man wahrscheinlich nicht in der Schule, aber ist extrem wichtig in der Optik. Schon Professoren sind unter Missachtung dieser Regel auf die Schnauze gefallen, unter dem Hohngelächter der Kollegen. Ich geh jetzt ins Bett. Morgen bin ich ansprechbar.

am 04.02.2012, um 23:45, fabian97 schrieb:
achja stimmt. Denkfehler: aber dann würde sich doch irgendwie hitze stauen und die kugel würde platzen oder sowas..was würde dann mit den immer reflektierenden strahlen passieren?

am 04.02.2012, um 23:43, jorgang schrieb: Der würde beim senkrechten Auftreffen in sich zurück reflektiert und dann immer wieder hin und her. Dieser senkrecht auftreffende Strahl wird immer wieder durch das Zentrum gehen. Ist das Auftreffen nicht senkrecht, dann läuft er nach Einfallswinkel = Ausfallswinkel immer wieder durch die Kugel.

am 04.02.2012, um 23:40, fabian97 schrieb: Selbst wenn der Strahl senkrecht reingeht, kommt er nicht mehr raus, da die kugel ja von innen verspiegelt ist. D,h jeder lichtstrahl der reingeht kommt nicht mehr raus. Also irgendwann müsste der doch in die Mitte treffen oder? Und vorallem hat das was mit Infrarot zu tun

am 04.02.2012, um 23:37, jorgang schrieb:
antwort ist schon raus

am 04.02.2012, um 23:33, fabian97 schrieb: noch da? antworte bitte auf meine frage.. ich muss das für mein physik plakat wissen

2.0

Der würde beim senkrechten Auftreffen in sich zurück reflektiert und dann immer wieder hin und her. Dieser senkrecht auftreffende Strahl wird immer wieder durch das Zentrum gehen. Ist das Auftreffen nicht senkrecht, dann läuft er nach Einfallswinkel = Ausfallswinkel immer wieder durch die Kugel.

am 04.02.2012, um 23:40, fabian97 schrieb: Selbst wenn der Strahl senkrecht reingeht, kommt er nicht mehr raus, da die kugel ja von innen verspiegelt ist. D,h jeder lichtstrahl der reingeht kommt nicht mehr raus. Also irgendwann müsste der doch in die Mitte treffen oder? Und vorallem hat das was mit Infrarot zu tun

am 04.02.2012, um 23:37, jorgang schrieb:
antwort ist schon raus

am 04.02.2012, um 23:33, fabian97 schrieb: noch da? antworte bitte auf meine frage.. ich muss das für mein physik plakat wissen

04.02.2012
23:39
Wenn du ein Plakat dazu machen willst, dann wäre eine solche Zeichnung ein Blickfang.

am 04.02.2012, um 23:33, fabian97 schrieb: noch da? antworte bitte auf meine frage.. ich muss das für mein physik plakat wissen

04.02.2012
23:37
antwort ist schon raus

am 04.02.2012, um 23:33, fabian97 schrieb: noch da? antworte bitte auf meine frage.. ich muss das für mein physik plakat wissen

04.02.2012
23:36
ich würde behaupten, dass die immer wieder reflektiert werden. Es gibt aber keinen Grund dafür, dass die sich in der Mitte treffen. Trifft man senkrecht auf die Kugeloberfläche, geht der Strahl in sich zurück, sonst wirde er immer wieder auf der Wand reflektiert und läuft durch die Kugel. Kannst ja mal aufzeichnen, immer Eintrittswinkel = Austrittswinkel bei der Reflexion.

am 04.02.2012, um 23:15, fabian97 schrieb: also:
es geht nur um dei relative idee: bzw. ums prinzip : ich schicke lichtstrahlen in die kugel und die werden durch reflektierende folie oder sowas innendrinn immer reflektiert, bis sie in der mitte auf etwas treffen. ist das möglich?

am 04.02.2012, um 23:13, jorgang schrieb: Wieviel Leistung willst du denn in die Kugel schicken? wie groß soll die Kugel sein. Was ist das für ein Spiegel in der Kugel, viele offene Fragen... Von der Ulbricht-Kugel sagt man, die sei innen weiß. Das ist aber reine Theorie. Praktisch ist das nicht vernünftig. Gruß JA

am 04.02.2012, um 23:08, fabian97 schrieb: sehr gut also zu meinen Fragen: Ich habe eine Kugel, in die Kugel können lichtstrahlen fallen, ind er Kugel werden die Lichtsrahlen durch einen spiegel reflektiert. Da müsste aber irgendwie infrarot entstehen und extrem heißt werden. Wie kann ich das umgehen oder sag mir am besten mal, was du so darüber weißt. ICH DANKE DIR VIELMALS .. OLBRECHT KUGEL? kann auch was damit zu tun haben

am 04.02.2012, um 23:06, jorgang schrieb:
ja, bin noch wach

am 04.02.2012, um 23:05, fabian97 schrieb: hallo bist du da?

am 04.02.2012, um 22:54, jorgang schrieb: jorgang hat Deine Freundschaftseinladung angenommen. Ihr seid jetzt Freunde

04.02.2012
23:13
Wieviel Leistung willst du denn in die Kugel schicken? wie groß soll die Kugel sein. Was ist das für ein Spiegel in der Kugel, viele offene Fragen... Von der Ulbricht-Kugel sagt man, die sei innen weiß. Das ist aber reine Theorie. Praktisch ist das nicht vernünftig. Gruß JA

am 04.02.2012, um 23:08, fabian97 schrieb: sehr gut also zu meinen Fragen: Ich habe eine Kugel, in die Kugel können lichtstrahlen fallen, ind er Kugel werden die Lichtsrahlen durch einen spiegel reflektiert. Da müsste aber irgendwie infrarot entstehen und extrem heißt werden. Wie kann ich das umgehen oder sag mir am besten mal, was du so darüber weißt. ICH DANKE DIR VIELMALS .. OLBRECHT KUGEL? kann auch was damit zu tun haben

Meine Ideen:
naja also ich habe kein physikalisches Wissen