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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007 Beiträge: 109
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kians Verfasst am: 21. Jun 2007 16:42 Titel: leuchtende Glühlampe im See |
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Hi,
habe eine Frage zu einer Aufgabe( bzw. die Lösung )
Aufgabe:
Eine leuchtende Glühlampe wird im See versenkt. ( N h20 = 1,33 )
gesucht :
a) an der Oberfläche sieht man ein scharf umrundete Kreisfläche ! WIESO ??
b) Wassertiefe : 1m , gesucht der Kreisdurchmesser.
kann mir da mal einer Helfen ? wäre echt Super von euch ! |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 21. Jun 2007 16:58 Titel: |
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Magst du mal sagen, was du bisher schon dazu weißt, und was du dir bisher schon dazu überlegt hast?
Weißt du schon, wann es ein Lichtstrahl schafft, aus dem Wasser in die Luft darüber zu gelangen? |
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as_string Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg
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as_string Verfasst am: 21. Jun 2007 17:00 Titel: |
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Hallo!
Als Tipp: Der Kreis kommt durch die Totalreflexion zustande. Wenn das Licht der Lampe zu schräg auf die Grenzfläche auftritt, dann kann es nicht mehr aus dem Wasser austreten, sondern wird komplett reflektiert.
Wir hatte eine solche Aufgabe auch schon mal. Du kannst ja mal probieren, ob Du über die Suche etwas finden kannst.
Gruß
Marco |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007 Beiträge: 109
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kians Verfasst am: 21. Jun 2007 17:43 Titel: |
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die frage mit der Reflexion hätte ich geantwortet
aber wie kann ich
mit der Brechnungszahl 1,33 und sagen wir die Brechnungszahl Luft wäre 1
und der Angabe, dass die Glühlampe 1 M Tief ist auf den Durchmesser kommen ?
N2 / N1 = C1 / C2 = Eingangswinkel / Brechnungswinkel
n2 / N1 = C1 / C2 ist klar ( n1 = 1 bei C1 Luft = 1 )
aber wie bekomme ich den Durchmesser heraus ? |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 21. Jun 2007 17:51 Titel: |
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kians hat Folgendes geschrieben: |
N2 / N1 = C1 / C2 = Eingangswinkel / Brechnungswinkel
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Hoppla, Vorsicht, die Formel, mit der die Brechungsindices und die Winkel miteinander zusammenhängen, sieht etwas anders aus, da hast du noch etwas wichtiges vergessen. Wie lautet das Snelliussche Brechungsgesetz richtig?
Was diese Formel dann mit dem Winkel für Totalreflexion zu tun hat, siehst du dann in einem nächsten Schritt.
Um um aus dem ganzen dann den Durchmesser des Lichtkreises auszurechnen, würde ich dir empfehlen, damit zuallererst mal eine Skizze zu malen. |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007 Beiträge: 109
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kians Verfasst am: 21. Jun 2007 23:01 Titel: |
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Mit λ1 = c1t als der zusätzlichen Wegstrecke im Medium 1, λ2 = c2t als der zusätzlichen Wegstrecke im Medium 2 (c1,2: Ausbreitungsgeschwindigkeiten im jeweiligen Medium; t: zusätzliche Laufzeit) und δ1 bzw. δ2 dem Ein- bzw. Ausfallswinkel gilt:
Die Ein- bzw. Ausfallswinkel werden zum Lot auf die Oberfläche angegeben. Da hier aber nicht die Richtung des Lichtes, sondern die der Wellenfront eingezeichnet ist, die senkrecht auf der Ausbreitungsrichtung steht, sind die Winkel δ1 bzw. δ2 von der Wellenfront zur Oberfläche eingezeichnet.
Weiterhin gilt:
d.h. der Realteil der i.a. komplexen Brechzahl n gibt das Verhältnis der Phasengeschwindigkeit c0 von Licht im Vakuum zur Phasengeschwindigkeit cn von Licht in Materie an. Daraus ergibt sich dann
ich glaub ich muss das also mit der totalreflektion rechnen :
Physik der Totalreflexion [Bearbeiten]
Ein Lichtstrahl, der aus einem optisch dichteren Medium (Brechzahl n1) kommt und auf die Grenzfläche zu einem optisch dünneren Medium (Brechzahl n2) fällt, wird vollständig reflektiert, wenn der Winkel des einfallenden Lichtes zum Einfallslot (der Einfallswinkel θ) größer ist, als der Grenzwinkel der Totalreflexion θc.
[Bitte gib unbedingt an, wenn du wörtlich aus Wikipedia zitierst, und setze die entsprechenden Links. Es ist natürlich vollkommen okay, wenn du auch in Wikipedia nachschaust, was das Snelliussche Brechungsgesetz ist und was Totalreflexion ist
http://de.wikipedia.org/wiki/Snelliussches_Brechungsgesetz
http://de.wikipedia.org/wiki/Totalreflexion#Physik_der_Totalreflexion
aber du solltest das verwenden, um selbst etwas zu verstehen und nicht, um das hier reinzukopieren oder abzuschreiben. dermarkus]
mit optik komme ich nicht klar ist für mich neuland hilfe bitte
[as_string: Ich habe das Latex mal etwas aufgeräumt] |
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as_string Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg
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as_string Verfasst am: 22. Jun 2007 01:02 Titel: |
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Hallo!
Wie ich schon geschrieben hatte, geht es hier um Totalreflexion. Wenn eine Lichtquelle 1m von der Wasseroberfläche entfernt ist, dann kommt das in alle Richtungen ausgestrahlte Licht ja bis zu der Oberfläche, die dann die Oberfläche auch unter allen möglichen Winkel treffen. Zeichne Dir das mal auf. Welche dieser Strahlen können aus dem Wasser austreten und welchen nicht, weil sie durch Totalreflexion wieder ins Wasser zurück reflektiert werden?
Gruß
Marco |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007 Beiträge: 109
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kians Verfasst am: 22. Jun 2007 01:23 Titel: |
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die gerade durch geht alle anderen müssten reflektiert werden
somit wäre der durchmesster R= (1m / 2 ) ² oder wie |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007 Beiträge: 109
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kians Verfasst am: 23. Jun 2007 21:55 Titel: |
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nun ich weiß jetzt das nur der strahl bei 90 grad durch kommt.
und die anderen total reflektiert werden
ich habe auch den brechunswinkel bestimmt : 48,75 grad
und wenn ich nun ein dreieck erstelle
habe ich alle drei winkel und weiß das eine meiner katheten 1 m lang ist
aber wie bekomme ich nun bei zwei unbekannten geraden ( also die hyp. und die ankathete den durchmesser heraus ? |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 24. Jun 2007 00:01 Titel: |
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Ich vermute, mit dem, was du da berechnet hast, könntest du das richtige meinen.
Magst du nun am besten eine Skizze zeichnen, um zu zeigen, was du da gerade berechnet hast, und um herausfinden (an der Skizze ablesen) zu können, wie du nun weiterrechnen kannst? Und diese Skizze hier zeigen? |
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