Brechung: Laserstrahl Wasser

Michi16 · Anmeldungsdatum: 17.10.2015 Beiträge: 4

Hi!

Beispiel: Ein Fisch ist im Wasser und sieht eine Spinne am Ufer sitzen.

a) Berechne den Einfallswinkel

. Brechzahl für Wasser =

= gesucht, Brechzahl in der Luft gegeben mit

= 1, Einfallswinkel

= 45°

Brechzahl für Wasser war nicht gegeben - daher hab ich nachgesehen: 1,33 im Netz. Gibt es eine Möglichkeit wie ich auf die 1,33 rechnerisch komm?

b)Berechnung von

wenn

, weiter Wellenlängebereich

= 1,3

c)Fisch hat eine Laserkanone (grün, gepulster Laser hohe Leistung). Würde er von unter Wasser mit diesem treffen wenn er damit in die Richtung stößt in der er die Spinne sieht? Begründe!

Ja. Der Fisch sieht die Spinne zwar versetzt, aber er würde den Fisch treffen. (Verlängerung der Strahlen, die von den Augen des Fisches ausgehen) Laserstrahlen = stark gebündeltes Licht und unterliegt dem Brechungsgesetz. Die Laserstrahlen werden vom Lot gebrochen.

physikalisch korrekt beschrieben?

d)Der Fisch verwendet statt eines Lasers einen Speer. Trifft er die Spinne? Begründe!

Nein. Der Fisch sieht die Spinne versetzt. Er müsste unter bzw. auf die Füße der Spinne zielen, um diese am Kopf/Körper zu treffen.

physikalisch korrekt beschrieben?

e)Berechnen Sie die Lichtgeschwindigkeit im Wasser. c = Vakuumsgeschwindigkeit, v = Lichtgeschwindigkeit im Wasser

Die Lichtgeschwindigkeit ist in c immer schneller als in anderen Materien - Grund: Wechselwirkung mit den Molekülen (wirken wie Pausen)

f)Der Fisch feuert bei

= 60° ab. Berechne

und begründe!

Nein - kein Ausfallswinkel. Der Strahl wird an der Wasseroberfläche total reflektiert. Da der

den Grenzwinkel von ca. 48,8° übersteigt.

g)Fisch feuert feuert mit seiner Laserkanon bei verschiedenen, größer werden Winkeln

ab.

= 0°,

= 0° fällt senkrecht auf die Grenzfläche - tritt senkrecht wieder aus.

= 20°,

= 27° ein Teil des Strahls wird vom Lot gebrochen und ein Teil reflektiert.
....
.....

= kein Ausfallswinkel mehr, erhellt die Wasseroberfläche

hat den Grenzwinkel erreicht. Strahl geht entlang der Wasseroberfläche.

All Winkel > als 48,74° werden reflektiert - Totalreflexion.

Berechnung:

Danke fürs durchgucken! Ich bin mir bei den Formulierungen bzw. Begründungen echt unsicher - ob man das so schreiben kann bzw. ob das reicht. LG

Rumpelpilz · Anmeldungsdatum: 26.10.2015 Beiträge: 1

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