Lichtbrechung Glasprisma

Karsten · Gast

Wie wird Licht bei einem Einfallswinkel von 0° in einem gleichschenkligen Glasprisma gebrochen?? Hilfe

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Am besten malst du dir das mal auf.

Dann wirst du sehen, dass das Licht beim Eintritt in das Prisma nicht gebrochen wird (denn es fällt ja senkrecht auf die Eintritts-Grenzfläche).

Beim Austritt (Übergang Glas -> Luft) wird der Strahl dann ganz normal nach dem Snelliusschen Brechungsgesetz gebrochen. Und den Winkel, unter dem das Licht von innen auf diese zweite Grenzfläche trifft, holst du dir aus deiner Zeichnung; Tipp: er hat etwas mit dem Prismenwinkel (dem Winkel an der Spitze des Prismas) zu tun.

Karsten · Gast

Doch i-wie schon
beim einfallswinkel 0° auf die linke Katethe wird der strahl glaub ich mit 28° vom einfallslot weggebrochen geschockt

[sinnlosen 2.-thread weggemacht - sinnvoller überhang: s.u., para]

Hab ich ja schon gelesen aba er wird nicht gebrochen???
Kann doch i-wie net sein grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Die 28° Gesamtablenkung können schon sein, wenn dein Prismenwinkel eine dazu passende Größe hat.

Da ich aber vermute, dass "Einfallswinkel = 0°" so definiert ist, dass der Strahl senkrecht auf die erste Grenzfläche des Prismas trifft, geht er dort auch sicher senkrecht im Glas des Prismas weiter.
(Das ist genau das Snelliussche Brechungsgesetz für Einfallswinkel Null.)

Der Ablenkwinkel, den der Strahl nach dem Prisma hat, kommt daher hier allein von der Brechung an der Austritts-Grenzfläche.

Und ob das nun 28° oder ein anderer Winkel ist, das hängt von der Form deines Prismas ab, und vom Brechungsindex des Glases.

Gast

Ein gleichschenkliges Dreieck...
ich weiss es eben nicht genau aber es muss doch imrechten Winkel wieder austreren??
Oder?
grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Nein, es muss nicht im rechten Winkel wieder austreten.

Ich glaube, was dir fehlt, ist einfach eine Skizze, dass du das mal direkt siehst.

So wie die Skizzen hier zum Beispiel

Ich glaube, deinen Fall bekommst du, wenn du in der dritten Skizze von oben alpha = 0 hast.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ich hab' immer noch nicht genau kapiert, wie das Prisma und der einfallende Lichtstrahl jetzt genau zueinander angeordnet sind. Kann Du vielleicht eine Skizze machen? Sonst ist es schwer, Die wirklich zu helfen...
Das, was dermarkus gemeint hat, sollte etwa so aussehen, wie ich es mal versucht habe zu skizzieren.

Gruß
Marco

Gast

Dort fällt es aber in der Hypotenuse ein...
Ich hab es ja schon öfters gezeichnet aber ich bin mir halt nicht ganz sicher. Ich gehe davon aus das der Strahlmit 28° gebrochen wird, dann reflektiert wird ( an der rechten Kathete ) und er dann an der Hypotenuse wieder ausfällt... smile

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Ich habe keine Ahnung, wie Du auf die 28° kommst bzw. wo genau die sein sollen. Ist das der Prismenwinkel?
Wenn ein Strahl senkrecht/im rechten Winkel auf eine Grenzfläche fällt wird er jedenfalls überhaupt nicht gebrochen, so viel steht fest. Versuch doch mal eine Skizze zu posten. Die muß ja nicht schön aussehen, nur damit man ungefähr weiß, was Du meinst.

Gruß
Marco

Gast

Jo so in etwa.
Das ganze nur in grade...
Der Strahl fällt aber auch aus und ichweiss nicht wo

Gast

also ich glaube dass er an der Hypotenuse ausfällt, oder?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Es kommt halt ganz drauf an... Es kann sein, dass es Totalreflexion gibt, er kann bei einer der drei Flächen austreten, etc... Du mußt uns genauer sagen, wie das Prisma aussieht und woher genau der Strahl kommt. Der Strahl muß auch nicht im rechten Winkel zur ersten Grenzfläche in das Prisma eintreten. Ich weiß es nicht, wie es aussieht...
Am einfachsten wäre halt ne Skizze. Hast Du nicht irgendein Paint oder so, mit dem Du das auf die schnell machen kannst? Oder sag uns einfach mal die Winkel in dem Prisma: Wenn ich Dich richtig verstanden habe, ist es ein gleichschenkliches Dreieck. Es hat also zwei gleiche Seiten und eine dritte. Wie ist denn der Winkel gegenüber der dritten Seite? Auf welcher Seite tritt der Strahl in das Prisma ein, der dritten oder eine der gleich langen? Unter welchem Winkel tritt er ein? Das muß ja alles in der Aufgabe gegeben sein, oder?

Gruß
Marco

Gast

Der Winkel an der Spitze is t ein rechter winkel. Folglich müssen die anderen 45° betragen.
Leider hab ich kein paint, aber villeicht POwerpoint? unglücklich

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Im Beispiel von Marcos Skizze (die zeigt das, was ich gemeint habe) tritt das Licht eindeutig nicht an der Hypothenuse, sondern an der zweiten Kathete aus. Das ist so, wenn der Prismenwinkel klein genug ist. So stelle ich mir ein "normales" Prisma vor.

Wenn der Prismenwinkel sehr groß sein sollte, dann tritt das Licht in der Tat an der Hypothenuse aus. Und wenn das Licht gar nicht an der Kathete, sondern an der Hypothenusenseite eintreten soll, ändert sich das Ergebnis natürlich noch einmal.

Da ich deine Aufgabe nicht näher kenne, vermute ich, dass du entweder ein "normales" Prisma wie im ersten Fall beschrieben annehmen sollst,
oder aber eine Fallunterscheidung für alle möglichen Fälle und Winkel durchziehen sollst. Wenn ich raten soll, dann tippe ich ersteres.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

OK, dann ist das klar:

Wenn das Licht senkrecht in die eine Kathete einfällt und der Prismenwinkel 90 Grad ist, dann hast du an der Hypothenuse (für alle Glassorten, die mir gerade einfallen) Totalreflexion, und damit trifft der totalreflektierte Lichtstrahl wieder senkrecht auf die zweite Kathete, und geht da auch geradeaus durch.

Also Gesamtablenkwinkel 90 °.

Gast

Auf der Skizze von ihm ist natürlich die 2. Kathete gemeint...
Mein Fehler. Aber auf den Skizzen im Anhang fallen die Strahlen z.T. an der Hypothenuse aus. Danke für deine Hilfe!
Für dieder anderen auch!!!
Mfg Karsten Prost

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hallo nochmal:

kleine Korrektur:

Übliche Grenzwinkel für Totalreflexion (Glas/Luft) sind tendentiell doch eher kleiner als 45°, damit gibt es an der Hypothenuse nicht garantiert bzw normalerweise keine Totalreflexion, und der Lichtstrahl tritt, wie du gesagt hast, gebrochen aus der Hypothenuse aus. Der Austrittswinkel hängt dann natürlich vom Brechungsindex des Glases ab.

Karsten · Gast

Jo stimmt hab ich auch grad gemerkt...
Wird aber sonst stimmen was du gesagt hast!!!
Danke! Prost