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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 3 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
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Licht geht von Luft n₁ = 1,0 in Glas n₂ = 1,5 über. Wie groß ist der Brechungswinkel bei α = 30 Grad ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: β ≈ 19,5 Grad.

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: sin(β) = 1,0 · sin(30°) / 1,5 = 1/3. Daraus folgt β ≈ 19,5°.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet β ≈ 19,5 Grad. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

sin(β) = 1,0 · sin(30°) / 1,5 = 1/3. Daraus folgt β ≈ 19,5°.

2. FrageMultiple Choice

Licht geht von Wasser n₁ = 1,33 in Luft n₂ = 1,0 über. Wie groß ist β bei α = 30 Grad ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: β ≈ 41,7 Grad.

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: sin(β) = 1,33 · sin(30°) / 1,0 = 0,665. Daraus folgt β ≈ 41,7°.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet β ≈ 41,7 Grad. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

sin(β) = 1,33 · sin(30°) / 1,0 = 0,665. Daraus folgt β ≈ 41,7°.

3. FrageMultiple Choice

Licht geht von Glas n₁ = 1,5 in Luft n₂ = 1,0 über. Wie groß ist β bei α = 30 Grad ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: β ≈ 48,6 Grad.

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: sin(β) = 1,5 · sin(30°) = 0,75. Der zugehörige Winkel beträgt ungefähr 48,6°.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet β ≈ 48,6 Grad. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

sin(β) = 1,5 · sin(30°) = 0,75. Der zugehörige Winkel beträgt ungefähr 48,6°.

4. FrageMultiple Choice

Was passiert bei senkrechtem Einfall auf eine ebene Grenzfläche?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Die Richtung ändert sich nicht, der Strahl wird nicht abgelenkt..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Bei α = 0° gilt auch β = 0°. Geschwindigkeit und Wellenlänge können sich trotzdem ändern.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Richtung ändert sich nicht, der Strahl wird nicht abgelenkt.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Bei α = 0° gilt auch β = 0°. Geschwindigkeit und Wellenlänge können sich trotzdem ändern.

5. FrageMultiple Choice

Ein Lichtstrahl geht von Luft n₁ = 1,0 in einen Stoff n₂ = 1,25. Was gilt bei schrägem Einfall?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Der Brechungswinkel ist kleiner als der Einfallswinkel..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Beim Übergang in den optisch dichteren Stoff gilt β < α.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Brechungswinkel ist kleiner als der Einfallswinkel.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Beim Übergang in den optisch dichteren Stoff gilt β < α.

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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.