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.

2. Test

Brechungsgesetz und Totalreflexion online üben

Test 2 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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1. FrageMultiple Choice

Wie lautet das Snelliussche Brechungsgesetz?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: n₁ · sin(α) = n₂ · sin(β).

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: n₁ und n₂ sind die Brechzahlen der Stoffe; α ist der Einfallswinkel und β der Brechungswinkel.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet n₁ · sin(α) = n₂ · sin(β). Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

n₁ und n₂ sind die Brechzahlen der Stoffe; α ist der Einfallswinkel und β der Brechungswinkel.

2. FrageMultiple Choice

Was beschreibt die Brechzahl n eines Stoffes?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Wie stark sich die Lichtgeschwindigkeit im Stoff gegenüber dem Vakuum verringert..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Die Brechzahl ist n = c/v; je größer n ist, desto kleiner ist die Lichtgeschwindigkeit im Stoff.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Wie stark sich die Lichtgeschwindigkeit im Stoff gegenüber dem Vakuum verringert.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Die Brechzahl ist n = c/v; je größer n ist, desto kleiner ist die Lichtgeschwindigkeit im Stoff.

3. FrageMultiple Choice

Wie lautet die Formel für die Brechzahl?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: n = c/v.

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: c ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und v die Lichtgeschwindigkeit im Stoff.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet n = c/v. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

c ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und v die Lichtgeschwindigkeit im Stoff.

4. FrageMultiple Choice

Was bedeutet ein größerer Brechungsindex im optischen Sinn?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Der Stoff ist optisch dichter und Licht bewegt sich darin langsamer..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Ein größerer Brechungsindex führt bei gleichem Einfallswinkel zu einer stärkeren Brechung zum Lot hin.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Stoff ist optisch dichter und Licht bewegt sich darin langsamer.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Ein größerer Brechungsindex führt bei gleichem Einfallswinkel zu einer stärkeren Brechung zum Lot hin.

5. FrageMultiple Choice

Was bleibt beim Übergang in einen anderen Stoff unverändert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Die Frequenz des Lichts..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Die Frequenz wird von der Lichtquelle festgelegt; Geschwindigkeit und Wellenlänge können sich ändern.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Frequenz des Lichts.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Die Frequenz wird von der Lichtquelle festgelegt; Geschwindigkeit und Wellenlänge können sich ändern.

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.