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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 4 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

Wann kann Totalreflexion auftreten?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch dünneren Stoff ab einem ausreichend großen Einfallswinkel..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Der Einfallswinkel muss größer als der Grenzwinkel sein; der Strahl bleibt dann vollständig im dichteren Stoff.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch dünneren Stoff ab einem ausreichend großen Einfallswinkel.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Der Einfallswinkel muss größer als der Grenzwinkel sein; der Strahl bleibt dann vollständig im dichteren Stoff.

2. FrageMultiple Choice

Was ist der Grenzwinkel der Totalreflexion?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Der Einfallswinkel, bei dem der gebrochene Strahl entlang der Grenzfläche läuft..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Beim Grenzwinkel beträgt der Brechungswinkel 90° zur Lotrechten.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Einfallswinkel, bei dem der gebrochene Strahl entlang der Grenzfläche läuft.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Beim Grenzwinkel beträgt der Brechungswinkel 90° zur Lotrechten.

3. FrageMultiple Choice

Was geschieht bei einem Einfallswinkel größer als dem Grenzwinkel?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Das Licht wird vollständig in den optisch dichteren Stoff zurück reflektiert..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Es gibt keinen gebrochenen Strahl mehr in den optisch dünneren Stoff; es tritt Totalreflexion auf.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Das Licht wird vollständig in den optisch dichteren Stoff zurück reflektiert.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Es gibt keinen gebrochenen Strahl mehr in den optisch dünneren Stoff; es tritt Totalreflexion auf.

4. FrageMultiple Choice

Wie groß ist der Grenzwinkel von Wasser n = 1,33 zu Luft ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 48,8 Grad.

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: sin(α_grenz) = n_Luft/n_Wasser = 1/1,33. Daraus folgt α_grenz ≈ 48,8°.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 48,8 Grad. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

sin(α_grenz) = n_Luft/n_Wasser = 1/1,33. Daraus folgt α_grenz ≈ 48,8°.

5. FrageMultiple Choice

Wie groß ist der Grenzwinkel von Glas n = 1,5 zu Luft ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 41,8 Grad.

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: sin(α_grenz) = 1/1,5 = 2/3. Daraus folgt α_grenz ≈ 41,8°.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 41,8 Grad. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

sin(α_grenz) = 1/1,5 = 2/3. Daraus folgt α_grenz ≈ 41,8°.

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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.