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Ziggy.B
Anmeldungsdatum: 20.07.2015
Beiträge: 2
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 Ziggy.B Verfasst am: 20. Jul 2015 12:58 Titel: Höhle ausleuchten |
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Meine Frage:
Ein Scheinwerfer, der sich inmitten einer Höhle unter Wasser befindet, soll die Höhle oberhalb des Wassers möglichst vollständig ausleuchten.
a. Welchen Öffnungswinkel sollte der Scheinwerfer und somit der Lichtkegel unter Wasser dann mindestens haben (nWasser = 1,3 , nLuft = 1)?
b. Was geschieht mit Licht, das vom Scheinwerfer unter einem noch größeren als dem berechneten Öffnungswinkel abgestrahlt wird (Begründung)?
c. Was passiert wenn auf der Wasseroberfläche sich noch ein dünner Ölfilm befindet
Meine Ideen:
n1*sin(a)=n2*sin(b)
Der Winkel im Ergebnis muss unter 90° liegen => Totalreflektion....
Wie bringe ich "möglichst vollständig ausleuchten" in eine Gleichung? |
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_Montanist
Anmeldungsdatum: 10.11.2011
Beiträge: 55
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| _Montanist Verfasst am: 20. Jul 2015 16:33 Titel: |
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a) also das Brechungsgesetz ist schon mal ein guter Ansatz n1=1,3 n2=1 am besten ist es wenn die randstrahlen des lichtkegels einen ausfallswinkel von 90° haben denn dann würde die ganze Höhle ausgeleuchtet werden. also
1,3*sin(a)=1*sin(90°) -> a=arcsin (1/1,3) jetzt hast du deinen einfallswinkel das ist aber nicht der gefragteöffnungswinkel. wenn du dir es aufzeichnest müsstest du gleich rausfinden was der öffnungswinkel ist. (eigentlich ist aber nwasser=1,33, war verwirrt warum mit nicht der bekannte winkel herausgekomen ist)
b) also wenn du es aufgezeichnet hast wirst du auch sehen dass der Einfallswinkel größer wird wenn der Öffnungswinkel größer wird. daher du hast es richtig gesagt totalreflexion... beweis naja du hast dir ja genau den Grenzwinkel berechnet ab diesem tritt Totalreflexion auf. also wird er winkel größer werden die Strahlen totalreflektiert.
c) ich denke mal interferenzen entstehen und das licht wird in Spektralfarben aufgeteilt. das ist Interferenz an dünnen schichten. |
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Ziggy.B
Anmeldungsdatum: 20.07.2015
Beiträge: 2
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| Ziggy.B Verfasst am: 20. Jul 2015 19:18 Titel: |
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Ah cool danke^^ |
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Manuu
Gast
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| Manuu Verfasst am: 21. Jul 2015 22:08 Titel: |
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Hey, ich habe ein ähnliches Problem. Verstehe nur noch nicht ganz, wie ich auf den Öffnungswinkel komme. Wäre lieb, wenn mir da noch jemand helfen könnte! |
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yellowfur
Moderator
Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804
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| yellowfur Verfasst am: 24. Jul 2015 14:12 Titel: |
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| Manuu hat Folgendes geschrieben: | | Hey, ich habe ein ähnliches Problem. Verstehe nur noch nicht ganz, wie ich auf den Öffnungswinkel komme. Wäre lieb, wenn mir da noch jemand helfen könnte! |
Es wurde doch eigentlich bereits alles sehr gut erklärt. Hast du die Zeichnung mal für dich angefertigt, um zu sehen, welche Winkel wo liegen? Gibt es da irgendein Problem?
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Wenn du einen Traum hast, dann folge ihm. Wer weiß, wo er dich hinführen könnte. |
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Manuu
Gast
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| Manuu Verfasst am: 24. Jul 2015 14:51 Titel: |
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Ich scheitere leider schon an der Zeichnung. Ich kenne mich leider mit Winkeln so gar nicht aus. |
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Manuu
Gast
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| Manuu Verfasst am: 24. Jul 2015 14:57 Titel: |
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Ich habe mal was versucht. Ist es dann einfach der doppelte Einfallswinkel? |
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yellowfur
Moderator
Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804
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| yellowfur Verfasst am: 24. Jul 2015 15:19 Titel: |
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| Manuu hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe mal was versucht. Ist es dann einfach der doppelte Einfallswinkel? |
Das klingt gut, ja.
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Wenn du einen Traum hast, dann folge ihm. Wer weiß, wo er dich hinführen könnte. |
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Manuu
Gast
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| Manuu Verfasst am: 24. Jul 2015 16:30 Titel: |
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Ohje, dann habe ich die ganze Zeit viel zu kompliziert gedacht! 
Vielen Dank! |
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