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Brechungsgesetz und Totalreflexion sicher verstehen

Beim Übergang von Licht zwischen zwei Stoffen ändern sich Geschwindigkeit, Wellenlänge und bei schrägem Einfall auch die Richtung. Mit dem Snelliusschen Gesetz kannst du Brechungswinkel und Brechzahl berechnen.

Auf dieser Seite übst du optische Dichte, Brechung zum Lot und vom Lot weg, Grenzwinkel, Totalreflexion, Dispersion, planparallele Platten und Glasfasertechnik.

So gehst du bei einer Brechungsaufgabe vor

  1. Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff und zeichne das Lot.
  2. Miss alle Winkel zur Lotrechten.
  3. Wende n₁ · sin(α) = n₂ · sin(β) an.
  4. Prüfe, ob der Übergang vom dichteren zum dünneren Stoff erfolgt und Totalreflexion möglich ist.
  5. Kontrolliere Richtung, Einheit und Größenordnung.

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Brechungsgesetz und Totalreflexion online üben

Test 10 zu Lichtbrechung und Totalreflexion mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Bestimme zuerst Ausgangsstoff, Zielstoff und Lot. Wende dann Snelliussches Gesetz oder die Bedingung der Totalreflexion an und prüfe Einheiten sowie Winkelrichtung.

5 Fragen
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Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Welche technische Anwendung nutzt Totalreflexion zur medizinischen Bildübertragung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Ein Endoskop mit Lichtwellenleitern..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Flexible Fasern leiten Licht und Bildinformationen durch viele Totalreflexionen bis aus dem Körper heraus.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Ein Endoskop mit Lichtwellenleitern.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Flexible Fasern leiten Licht und Bildinformationen durch viele Totalreflexionen bis aus dem Körper heraus.

2. FrageMultiple Choice

Warum sind Glasfasern für große Datenmengen geeignet?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Lichtsignale können mit hoher Frequenz und geringer Dämpfung übertragen werden..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Die Signale bleiben durch Totalreflexion im Kern geführt und sind gegenüber elektromagnetischen Störungen unempfindlich.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Lichtsignale können mit hoher Frequenz und geringer Dämpfung übertragen werden.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Die Signale bleiben durch Totalreflexion im Kern geführt und sind gegenüber elektromagnetischen Störungen unempfindlich.

3. FrageMultiple Choice

Welche Aussage zur Umkehrbarkeit des Lichtwegs ist richtig?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Ein Lichtstrahl kann denselben Weg in umgekehrter Richtung nehmen..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Das Brechungsgesetz ist umkehrbar: Vertauscht man Einfalls- und Austrittsrichtung, bleibt der Strahlenweg derselbe.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Ein Lichtstrahl kann denselben Weg in umgekehrter Richtung nehmen.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Das Brechungsgesetz ist umkehrbar: Vertauscht man Einfalls- und Austrittsrichtung, bleibt der Strahlenweg derselbe.

4. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich der Brechungswinkel, wenn der Einfallswinkel beim Übergang Luft-Glas größer wird?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Der Brechungswinkel wird ebenfalls größer, bleibt aber kleiner als der Einfallswinkel..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Nach dem Snelliusschen Gesetz wächst β mit α; beim Übergang in den dichteren Stoff gilt weiterhin β < α.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Brechungswinkel wird ebenfalls größer, bleibt aber kleiner als der Einfallswinkel.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Nach dem Snelliusschen Gesetz wächst β mit α; beim Übergang in den dichteren Stoff gilt weiterhin β < α.

5. FrageMultiple Choice

Welche Größenordnung hat die Brechzahl von Luft unter Normalbedingungen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie liegt sehr nahe bei 1..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Licht ist in Luft fast so schnell wie im Vakuum; deshalb beträgt die Brechzahl ungefähr 1,0003.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie liegt sehr nahe bei 1.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Licht ist in Luft fast so schnell wie im Vakuum; deshalb beträgt die Brechzahl ungefähr 1,0003.

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Brechungsgesetz und Totalreflexion FAQ

Wie lautet das Snelliussche Brechungsgesetz?

Es gilt n₁ · sin(α) = n₂ · sin(β). Die Winkel werden zur Lotrechten gemessen.

Wann tritt Totalreflexion auf?

Totalreflexion ist beim Übergang vom optisch dichteren zum dünneren Stoff möglich, wenn der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist.

Für welche Klassen eignen sich die Übungen?

Die Seite richtet sich vor allem an Schülerinnen und Schüler der Klassen 8–11 und eignet sich zur Wiederholung, Prüfungsvorbereitung und Vertiefung der Optik.