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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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 shadow07 Verfasst am: 21. Jan 2008 12:28 Titel: Refraktion |
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Hallo,
wann entsteht Refraktion an der Grenze von 2 verschiedenen Medien? In der Seismologie erhält man eine Kopfwelle (head wave), die sich an der Grenze fortpflanzt, mit der Voraussetzung das v2>v1 ist. Irgendwann kommt dann der Punkt, dass Energie refraktiert wird und die Welle (rote Welle in Skizze) Richtung Oberfläche läuft. Entsteht eine Kopfwelle und eine refraktierte Welle nur bei einem bestimmten Winkel (kritischer Winkel)? Wenn die Welle vom Lot weggebrochen wird (blaue Welle in Skizze) und man eine hohe Anzahl von Schichten hat, müsste nicht dann die Welle auch irgendwann waagerecht verlaufen, d.h. der Winkel zwischen Lot und gebrochener Welle 90° betragen? Kann man, ausgehend von einer Quelle wie in der Skizze dargestellt, sowohl reflektierte als auch refraktierte Wellen erhalten?
PS: Ich brauche hier nur eine wörtliche Erklärung, keine physikalische mit irgendwelchen Formeln (Snellius etc.).
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1869 mal |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Jan 2008 16:09 Titel: |
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Magst du da einfach mal Snellius in Worten ausdrücken? Wann gilt laut dem Snelliusschen Brechungsgesetz "Eintrittswinkel gleich Ausfallswinkel", wann nicht?
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 22. Jan 2008 16:56 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | Wann gilt laut dem Snelliusschen Brechungsgesetz "Eintrittswinkel gleich Ausfallswinkel", wann nicht? |
Wird ein Teil nicht immer reflektiert, so dass Eintrittswinkel gleich Ausfallswinkel ist? Das Gesetz besagt ja nur, ob der Strahl zum Lot hingebrochen wird oder nicht, je nach Brechzahl der Medien. Von Luft zu Wasser z.b. würde der Strahl vom Lot weggebrochen, da n2>n1. Wenn jetzt n1=n2 ist, dann würde der Strahl einfach voll durchgehen ohne zu brechen.
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Passepartout
Anmeldungsdatum: 02.06.2005
Beiträge: 172
Wohnort: Lausanne
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| Passepartout Verfasst am: 23. Jan 2008 01:01 Titel: |
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| shadow07 hat Folgendes geschrieben: | | dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | Wann gilt laut dem Snelliusschen Brechungsgesetz "Eintrittswinkel gleich Ausfallswinkel", wann nicht? |
Wird ein Teil nicht immer reflektiert, so dass Eintrittswinkel gleich Ausfallswinkel ist? |
Nicht immer, es gibt auch den Brewster Winkel 
Liebe Grüße
_________________
 , oder nicht  |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Jan 2008 02:10 Titel: |
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| shadow07 hat Folgendes geschrieben: | | Von Luft zu Wasser z.b. würde der Strahl vom Lot weggebrochen, da n2>n1. |
Du meinst sicher, zum Lot hin gebrochen, nicht wahr?
Wie müssen also die Brechzahlen geschichtet sein, damit Wellen die Erde so durchlaufen wie oben in deiner roten Linie gezeigt?
Passt das zur Bedingung für die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Welle in den verschiedenen Schichten?
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 23. Jan 2008 20:38 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | Wie müssen also die Brechzahlen geschichtet sein, damit Wellen die Erde so durchlaufen wie oben in deiner roten Linie gezeigt? |
n4>n3>n2>n1 u.s.w.
| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Passt das zur Bedingung für die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Welle in den verschiedenen Schichten? |
Mein Problem ist, dass ich nicht weis wie Brechzahl und Ausbreitungsgeschwindigkeit zusammenhängen. In der Skizze oben nimmt die Ausbreitungsgeschwindigkeit mit der Tiefe zu. Ob auch die Brechzahl zunimmt weis ich nicht, müsste aber.
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Jan 2008 21:07 Titel: |
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| shadow07 hat Folgendes geschrieben: |
n4>n3>n2>n1 u.s.w.
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Entschuldige, aber das ist ein bisschen knapp formuliert, da kann ich leider nicht raten, ob du das richtig meinst oder nicht.
| Zitat: |
Mein Problem ist, dass ich nicht weis wie Brechzahl und Ausbreitungsgeschwindigkeit zusammenhängen.
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Das ist zu einfach nachzuschlagen, als dass es ein Problem für dich sein dürfte. Wenn du es in deinen Büchern oder Formelsammlungen nicht eben mal schnell findest, dann kannst du es sogar extrem leicht googeln.
Was findest du dazu?
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 23. Jan 2008 21:24 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Entschuldige, aber das ist ein bisschen knapp formuliert, da kann ich leider nicht raten, ob du das richtig meinst oder nicht. |
Ich wollte aussagen, dass die Brechzahl mit zunehmender Tiefe/Schicht zunimmt, also größer ist als die Brechzahl der Schicht die oben drüber liegt.
| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | shadow07 hat Folgendes geschrieben: |
Mein Problem ist, dass ich nicht weis wie Brechzahl und Ausbreitungsgeschwindigkeit zusammenhängen.
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Das ist zu einfach nachzuschlagen, als dass es ein Problem für dich sein dürfte. Wenn du es in deinen Büchern oder Formelsammlungen nicht eben mal schnell findest, dann kannst du es sogar extrem leicht googeln.
Was findest du dazu? |
v=c/n
Dabei ist v die Ausbreitungsgeschwindigkeit und n die Brechzahl
Dann wäre es ja andersrum als ich eben gedacht hatte, nämlich das, je kleiner die Brechzahl desto größer ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit.
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Jan 2008 21:29 Titel: |
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| shadow07 hat Folgendes geschrieben: |
v=c/n
Dabei ist v die Ausbreitungsgeschwindigkeit und n die Brechzahl
Dann wäre es ja andersrum als ich eben gedacht hatte, nämlich das, je kleiner die Brechzahl desto größer ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit. |
Einverstanden 
Wie müssen die Brechungsindices also geschichtet sein, damit es zur roten Linie von oben kommen kann?
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 23. Jan 2008 21:35 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Wie müssen die Brechungsindices also geschichtet sein, damit es zur roten Linie von oben kommen kann? |
Der rote Strahl wird vom Lot weggebrochen, d.h. die Brechzahl wird mit zunehmender Tiefe geringer. Damit wächst auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit mit zunehmender Tiefe.
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Jan 2008 21:37 Titel: |
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Einverstanden
Während sich die Welle dann wieder aufwärts bewegt, wird der rote Strahl dann natürlich dementsprechend zum Lot hin gebrochen.
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 23. Jan 2008 21:39 Titel: |
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Gut, aber wie und vor allem wann kommt es dazu, dass die rote Linie irgendwann genau auf der Grenze zwischen zwei Schichten verläuft? Und wann wird sie wieder refraktiert?
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 23. Jan 2008 21:40 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | Während sich die Welle dann wieder aufwärts bewegt, wird der rote Strahl dann natürlich dementsprechend zum Lot hin gebrochen. |
Ja, das ist klar, aber wieso und vor allem wann wandert die Welle wieder nach oben?
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Jan 2008 21:42 Titel: |
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| shadow07 hat Folgendes geschrieben: |
Ja, das ist klar, aber wieso und vor allem wann wandert die Welle wieder nach oben? |
Ich vermute, da könnte einfach mit reinspielen, dass die Erde gekrümmt ist.
Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 23. Jan 2008 21:48, insgesamt einmal bearbeitet |
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 23. Jan 2008 21:47 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | Ich vermute, da könnte einfach mit reinspielen, dass die Erde gekrümmt ist. |
Wenn die Brechzahl immer weiter abnimmt, müsste dann nicht die Welle irgendwann von selbst so verlaufen? Die Welle wird ja von Schicht zu Schicht immer weiter weg vom Lot gebrochen.
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Jan 2008 21:50 Titel: |
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Ja.
| shadow07 hat Folgendes geschrieben: | | Gut, aber wie und vor allem wann kommt es dazu, dass die rote Linie irgendwann genau auf der Grenze zwischen zwei Schichten verläuft? |
Das kann man sich dann einfach mit Snellius und den Brechungsindices der Schichten ausrechnen.
Irgendwann bekommt man dann einfach eine waagerechte Ausbreitungsrichtung, oder der Winkel wird flach genug für Totalreflexion.
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 23. Jan 2008 21:52 Titel: |
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Ok, danke 
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