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asshj1234
Anmeldungsdatum: 22.03.2014
Beiträge: 5
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 asshj1234 Verfasst am: 22. März 2014 16:12 Titel: Lichtbrechung Optik Testfrage |
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Meine Frage:
Frage 9 und 10 Lichtbrechung
Hallo ich wollte fragen, wie man hier die AUfgabe lösen kann aus dem Medizinertest zur Lichtbrechung :S? Ich möchte gerne wissen wie man zu dieser Lösung kommt und die anderen ausschließt.
Ein einfallender Lichtstrahl trifft (siehe Abbildung) auf die Grenzfläche zwischen Luft und Wasser. Welchen Verlauf nimmt der Lichtstrahl im Wasser?
siehe BIld:
http://elearning2.uke.uni-hamburg.de/stest/mod/quiz/attempt.php?id=6
Meine Ideen:
Trifft ein Lichtstrahl aus einem optisch dünneren Medium (z.B. Luft) auf ein optisch dichteres Medium (z.B. Wasser) wird der Strahl ZUM LOT hingebrochen...
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 22. März 2014 21:05 Titel: |
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Wir haben hier keinen Zugriff auf das interne UKE-Netzwerk. Du wirst die Frage aufschreiben müssen.
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asshj1234
Anmeldungsdatum: 22.03.2014
Beiträge: 5
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| asshj1234 Verfasst am: 22. März 2014 21:18 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Wir haben hier keinen Zugriff auf das interne UKE-Netzwerk. Du wirst die Frage aufschreiben müssen. |
ich bin selber kein UKE-STudent und der Link ist freizugänglich
hier das foto
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 22. März 2014 21:20 Titel: |
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Wenn ich den Link anklickt, dann komm ich auf keine Aufgabenseite, sondern werde zum Einloggen aufgefordert.
Ansonsten ist Dein Satz von oben richtig:
"Trifft ein Lichtstrahl aus einem optisch dünneren Medium (z.B. Luft) auf ein optisch dichteres Medium (z.B. Wasser) wird der Strahl ZUM LOT hingebrochen..."
http://de.wikipedia.org/wiki/Snelliussches_Brechungsgesetz
Damit solltest Du dann auf die richtige Antwort kommen.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 22. März 2014 22:40 Titel: |
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Intuitiv ist die Anwort ja klar, oder? Die Begründung liefert, wie jh8979 gesagt hat, das Snellsche Brechungsgesetz. Zusammen mit Schulwissen über die Eigenschaften des Sinus natürlich (Wertebereich, Monotonie).
@D2: Danke für den Link, das klingt echt interessant! 
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asshj1234
Anmeldungsdatum: 22.03.2014
Beiträge: 5
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| asshj1234 Verfasst am: 22. März 2014 22:46 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | Wenn ich den Link anklickt, dann komm ich auf keine Aufgabenseite, sondern werde zum Einloggen aufgefordert.
Ansonsten ist Dein Satz von oben richtig:
"Trifft ein Lichtstrahl aus einem optisch dünneren Medium (z.B. Luft) auf ein optisch dichteres Medium (z.B. Wasser) wird der Strahl ZUM LOT hingebrochen..."
http://de.wikipedia.org/wiki/Snelliussches_Brechungsgesetz
Damit solltest Du dann auf die richtige Antwort kommen. |
Ja ich habe aber keine Winkel angegeben?? Sondern nur das Bild und deshalb verstehe ich das ja nicht.. Hatte kein Physik Unterricht in der Schule muss mir selber das Wissen aneignen :S
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 22. März 2014 23:02 Titel: |
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Aber nur eine der fünf Möglichkeiten kann wirklich passieren, egal wie der Winkel genau aussieht. Die fünf Fälle sind prinzipiell verschieden voneinander.... denk nochmal drüber nach was das Gesetz gesagt.
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asshj1234
Anmeldungsdatum: 22.03.2014
Beiträge: 5
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| asshj1234 Verfasst am: 22. März 2014 23:06 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Aber nur eine der fünf Möglichkeiten kann wirklich passieren, egal wie der Winkel genau aussieht. Die fünf Fälle sind prinzipiell verschieden voneinander.... denk nochmal drüber nach was das Gesetz gesagt. |
Dann kann es ja nur c sein..aber das Beispiel geht ja noch durch..viel schwerer wäre es für mich bei diesem Beispiel ohne viel zu überlegen eine Lösung zu finden ..
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 22. März 2014 23:21 Titel: |
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| asshj1234 hat Folgendes geschrieben: |
Dann kann es ja nur c sein.. |
Richtig.
| Zitat: | | aber das Beispiel geht ja noch durch..viel schwerer wäre es für mich bei diesem Beispiel ohne viel zu überlegen eine Lösung zu finden .. |
Geh genauso vor wie vorher: Wird der Strahl zum Lot gebrochen oder weg vom Lot? Geh dies bei allen 5 Beispielen durch und nur einer bleibt übrig...
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 22. März 2014 23:22 Titel: |
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Bei solchen Fragen ist es natürlich wichtig, dass du die qualitativen Aussagen des Brechungsgesetzes kennst. Und am besten verinnerlicht hast, denn selbstverständlich haben wir auch nicht nachgerechnet, ob die eingezeichneten Winkel stimmen.
- Wasser ist optisch dichter als Luft/Vakuum. Bei der Brechung ins optisch dichtere Medium wird Licht zum Lot hin gebrochen.  . Wenn n2 größer als n1 ist, muss natürlich  gelten. Da uns nur Winkel zwischen 0° und 90° interessieren (wo der Sinus streng monoton steigend die Werte von 0 bis 1 durchläuft), folgt also 
- Der Lichtweg ist umkehrbar. Das sieht man einfach aus der Tatsache, dass du die Indizes 1 und 2 vertauschen kannst und danach dieselbe Gleichung da steht.
- Ist einer der Winkel Null, ist auch der andere Winkel Null.
- Es wird nicht über das Lot hinaus gebrochen. Denn der Sinus ist stets nichtnegativ (für die Winkel, die uns interessieren) und Brechungsindizes ebenso (jedenfalls ist das für Luft und Wasser der Fall [und bei Glas und überhaupt wahrscheinlich bei allem, was du so gesehen hast]; ich habe ja gerade von D2 gelernt, dass das nicht bei allen Materialien so ist).
Du solltest unbedingt nachvollziehen, wie diese Tatsachen aus dem Snellschen Brechungsgesetz folgen. Mit diesen Regeln ist die erste Frage schnell beantwortet und auch bei der zweiten Frage bleibt genau eine Möglichkeit, nämlich D, übrig.
PS: Der Brechungsindex sagt dir übrigens, um welchen Faktor Licht bzw. elektromagnetische Wellen generell im jeweiligen Material langsamer läuft als im Vakuum. Jedenfalls ist das bei solchen Brechungsindizes zwischen 0 und 1 so. Man kann sogar mit komplexen Brechungsindizes rechnen, aber das führt hier wohl zu weit.
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asshj1234
Anmeldungsdatum: 22.03.2014
Beiträge: 5
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| asshj1234 Verfasst am: 22. März 2014 23:28 Titel: |
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was ich nicht verstehe, wieso kann es denn nicht B sein? j
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 22. März 2014 23:32 Titel: |
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Weil der Strahl zum Lot gebrochen wird an der ersten Grenzschicht, aber nicht über das Lot hinaus (sprich, wenn er "hoch" geht links, kann er rechts nicht "runter" gehen)....
Ich weiss nicht ob das verständlich ist 
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 23. März 2014 10:30 Titel: |
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Es ist empfehlenswert anstatt 1 dünnen Lichtstrahl einen Lichtstrahl
zu nehmen, welcher gewisse Breite aufweist.
http://de.wikipedia.org/wiki/Huygenssches_Prinzip
Ich persönlich arbeite gerne mit einer Analogie. Stell dir vor optisch dichteres
Medium ist eine rauerere oder besser klebrigerere Oberfläche als gegebene.
Eine Achse rollt über die Grenze einer Oberfläche zu der anderer.
Ist die Grenze gerade und nur erst ein Rad überquert die Grenze, bleibt dieser so lange hängen bis das zweite Rad die Grenze erreicht hat, dann bewegen sich beide Räder etwas langsamer, solange bis das einer von Räder auf glattere Oberfläche stößt und sich beschleunigt(Austritt aus optisch dichterem Medium) so lange bis das zweite Rad auch mit gleicher Geschwindigkeit sich bewegen kann.
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 23. März 2014 10:56 Titel: |
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Das muss man auch, wenn man das Brechungsgesetz herleiten will. Schließlich haben wir es mit einer Welle zu tun. Ich weiß allerdings nicht, ob es notwendig ist, dass ein Mediziner das Brechungsgesetz herleiten kann.^^
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 23. März 2014 11:51 Titel: |
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Diabetes mellitus: Kontinuierliches Glukosemonitoring
"Die Nutzung von elektromagnetischer Strahlung,
z. B. Licht, ist eine grundlegende Möglichkeit,
nicht invasive, die Haut nicht verletzende Glukosekonzentrationsbestimmungen
zu realisieren. Informationen über Glukosekonzentrationen
kann man erhalten, wenn es gelingt, direkte
Wechselwirkungen von Glukosemolekülen mit elektromagnetischer
Strahlung (z. B. Messungen der Absorption durch spektroskopische
Methoden) oder indirekte Wirkungen der Glukosea uf Hauteigenschaften (Messung der Lichtstreuung) zu detektieren.
Allerdings kann nur Licht aus dem nahen Infrarotbereich
von 600-1300 nm durch die intakte Haut bis zu den von Blut
perfundierten tieferen Hautschichten in einigen Zentimetern
Tiefe vordringen [4].Unter- und oberhalb dieses Wellenlängenbereiches
wird das Licht durch Wasser, Gewebebestandteile,
Hautpigmente und Blut absorbiert"
"Lichtstreuung
Bei Bestimmungen von Glukosekonzentrationsänderungen
durch Messung von diffus reflektiertem Licht wird eigentlich die
Änderung von Brechungsindices der Flüssigkeiten in der Haut,
der intravasalen (in den Gefäßen), der interstitiellen und der
intrazellulären Flüssigkeiten gemessen. Steigt die Glukosekonzentration
in diesen Flüssigkeiten an, steigt auch deren Brechungsindex.
Der Brechungsindex der streuenden Grenzflächen
der Haut bleibt dagegen gleich [4]."
http://www.roche.com/rtdcmannh02d-6.pdf
Google entwickelt Kontaktlinse für Diabetiker
http://www.zeit.de/digital/2014-01/google-kontaktlinse-diabetes
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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