Totalreflexion

Optiker · Gast

Hallo zusammen

Es geht um folgende Aufgabenstellung:

Ein Lichtstrahl falle unter einem Winkel von 58° zur Normalen aus Luft auf ein optisch dichteres, durchsichtiges Medium.
Reflektierter und Gebrochener Strahl stehen senkrecht aufeinander.
Die Brechzahl für Luft betrage n=1.

In Aufgabe a) sollte man die Brechzahl des oben erwähnten Mediums bestimmen, was mittels Brechungsgesetz kein Problem ist.
In Aufgabe b) soll nun der kritische Winkel für Totalreflexion bestimmt werden.

Ich frage mich nur was Aufgabe b) soll, da Totalreflexion meines Wissens doch nur dann möglich ist, wenn in ein optisch dünneres Medium gebrochen wird (und eben nicht in ein optisch dichteres). Oder habe ich da etwas missverstanden ?

Etwas stutzig macht mich, dass die Aufgabe recht viele Punkte gibt und ich mich frage wofür... grübelnd

Freue mich auf eure Meinungen.

Ghettoking · Gast

Am besten ist es, wenn du die Aufgabe 1 zu 1 hier schreibst, da es sein kann, dass du etwas missverstanden hast.
Eigentlich wäre es mit dem Snelliusschen Brechungsgesetz schnell getan, aber vielleicht fehlt noch 'ne Info.

Gruß
Ghettoking

Optiker · Gast

Alle Informationen der Aufgabenstellung habe ich erwähnt.

Dass man Aufgabe b) zumindest theoretisch mit dem Brechungsgesetz für einen Brechungswinkel von 90° angeht (da ab dann nur noch Reflexion stattfindet), das ist mir klar.
Da die Voraussetzung dafür aber meiner Meinung nach nicht erfüllt ist, brauch ich es ja gar nicht erst tun bzw. führt es ja zu nichts, da der Sinus mit den Werten größer als 1 werden würde, was keinen Sinn macht.

Ghettoking · Gast

Dass du alle Informationen meinst erwähnt zu haben, ist mir klar. ;-)
Aber es kann ja sein, dass du etwas falsch verstehst, was jedem passieren kann (ist mir ja auch schon passiert). Egal ob Schüler, Student, Lehrer, Professor oder anderen Weichtieren.
Ist deine Entscheidung. Wenn du magst, kannst du die Aufgabe 1 zu 1 hier hinschreiben und wir oder ich schau schnell mal drüber oder wenn du meinst, dass du alles richtig verstanden hast und die Aufgabe für dich erledigt ist, dann können wir das hier als abgeschlossen betrachten und du kannst dich an weiteren Aufgaben abarbeiten oder das restliche Wochenende genießen. ;-)

Gruß

Optiker · Gast

Ich würde einen Link zur Bestätigung posten, als nicht registrierter User wird mir das jedoch nicht gestattet.

Ein letztes Mal bestätige ich hiermit, dass ich den Einführungstext 1:1 abgeschrieben und bei den Aufgabenstellungen in a) und b) auch alles erwähnt und lediglich statt einer Frage im Passiv geschrieben habe, was zu tun ist.

Mir reicht eigentlich schon ein

a) Du hast Recht.

oder

b) Du irrst dich, weil...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

OT & Hallo Optiker,

Du wünscht quasi vom orthopädischen Chirurgen eine Operation des Fußgelenks, verweigerst aber die erforderlichen CT-Aufnahmen, weil Du annimmst, sie seien nicht erforderlich (was möglicherweise sogar stimmen mag) . Was passiert:
Einen schönen Sonntag noch. smile

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Flashbob · Anmeldungsdatum: 14.08.2016 Beiträge: 23

Ich habe mich nun registriert und poste dann mal den gestern erwähnten Link:

http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk3a-2002/ueb/ue1/Uebungsblatt1.pdf

Zu finden ist die Aufgabenstellung auf Seite 2 etwas weiter unten bei Nummer 6.
Da es (vermutlich) eine klassische Standardaufgabe ist, habe ich kurz nach Totalreflexion und dem entsprechenden Winkel gegoogelt und unter obigem Link findet man dann dieselbe Formulierung wie auf meinem Blatt.

Für mich klingt es nicht, als wäre es einfach eine allgemeine, aus dem Kontext gegriffene Frage oder wie seht ihr das ?

Vielen Dank für eure rege Beteiligung. Thumbs up!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Flashbob · Anmeldungsdatum: 14.08.2016 Beiträge: 23

Wenn ich eine zusammenhängende Aufgabe niederschreibe, sprich erst einen Einführungstext mit dem Sachverhalt und folgend die beiden Aufgaben a) und b) dazu, ist es dann nicht naheliegend, dass sich beide Aufgabenteile auch auf diesen Sachverhalt beziehen ?

Wenn da gestanden hätte, wie man theoretisch und allgemein einen kritischen Winkel bei Totalreflexion bestimmt oder erst recht, wenn ausdrücklich vom umgekehrten Fall (von dicht nach dünn) die Rede gewesen wäre, dann hätte ich das schon auch so erwähnt. Augenzwinkern

Insofern hatte ich keine Probleme die Aufgabenstellung zu verstehen, mir ging es nur darum, ob ich den Begriff Totalreflexion und seine Voraussetzungen womöglich missverstehe.

Ich gehe nun also davon aus, dass das eine "Falle" in dieser Probeklausur sein sollte und es für dieses Erkennen dann wohl die vielen Punkte gab.....was ein lustiger Aufgabensteller. Big Laugh

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Nein, die Aufgabe ist wohl so gemeint, dass man dem Totalreflexionswinkel "des Materials" bestimmen soll auf Basis des zuvor errechneten Brechungsindexes. Das hat aber nichts mit dem bisherigen Strahlverlaufs zu tun, der Winkel ist ja so wie so ein anderer, aber wohl dann auch ob von innen nach außen oder andersrum.
Der Originaltext der Aufgabe bezieht sich nur auf das Material, bei Deiner Interpretation und offenbar auch bei dem, wie Du sie immer noch verstehst, beziehst Du Dich auf das Licht, das aus der Luft in das Material eindringt.

Ich finde es zwar auch nicht gut, den Totalreflexionswinkel quasi als Materialeigenschaft zu interpretieren, ähnlich wie den Brechungsindex, aus dem er direkt ableitbar ist, aber so verstehe ich jetzt zumindest die Aufgabe.

Gruß
Marco

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Flashbob · Anmeldungsdatum: 14.08.2016 Beiträge: 23

Ok, beim Pronomen habe ich wirklich geschludert. Hammer

Auf meinem Blatt steht nur ein Artikel ---> "Wie groß ist der kritische Winkel für Totalreflexion ?"

Hm, also tatsächlich losgelöst vom ursprünglich erwähnten Strahlenverlauf...
Ich war da eigentlich in der Tat so drauf fest gefahren, dass man es gar nicht anders deuten kann, so wie es in der Aufgabe formuliert ist.
Sprich wenn man den Sachverhalt (Verlauf) plötzlich ändert, dass das dann auch ausdrücklich zumindest in irgendeiner eindeutigen Form da steht. Ohne das Pronomen und nur mit dem Artikel, lässt das dann ja schon mehr Spielraum, oder ?

Die beste Lösung wird wohl sein, dass man dem Korrektor beide Fälle/Sichtweisen anbietet. Eben so a la "Wenn man voraussetzt, dass..., dann ..., betrachtet man jedoch den umgekehrten Strahlenverlauf, dann...".

Angenommen die Aufgabe wäre so (mit neutralem Artikel statt Pronomen) in einer Klausur gestellt worden.
Darf man dann verlangen, dass der Student nach der "Es wird wohl so gemeint sein"-Logik vorgeht oder sollte man da beide Wege gelten lassen ?

Danke, dass ihr da so hartnäckig wart, Marco und GvC.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Ich finde ja auch, dass die Aufgabe etwas merkwürdig ist. Zuerst geht es um einen konkreten Strahlenverlauf und dann ist plötzlich einfach nach einen Grenzwinkel gefragt, der mit dem Teil vorher eigentlich ja gar nichts zu tun hat (bis auf den Brechungsindex).
Ich hätte an Deiner Stelle einfach in der Klausur dann auch geschrieben: Wenn Licht von Luft in das Material eindringt gibt es keine Totalreflexion, nur umgekehrt und da ist der Grenzwinkel so und so bei einem Material mit diesem Brechungsindex. Dann ist es eindeutig klar und egal, wie die Aufgabe wirklich gemeint war, man hätte alle Eventualitäten abgedeckt.
Ansonsten gibt es nunmal leider sehr häufig sehr uneindeutig gestellte Aufgaben, wie wir besonders hier immer wieder erleben. Daher kommt auch unser penetrantes Nachfragen nach dem Originaltext der Aufgabe. Es genügen schon minimale Abwandlungen und schon ist der Sinn so weit verfälscht, dass aus einer so wie so schon uneindeutigen Aufgabe gar nicht mehr klar ist, was gemeint war.

Gruß
Marco