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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 9 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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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Ein Strahl geht von Wasser nach Luft und trifft mit 60 Grad zur Lotrechten auf. Was passiert ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Totalreflexion..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Der Grenzwinkel Wasser-Luft beträgt etwa 48,8°. Da 60° größer sind, wird der Strahl total reflektiert.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Totalreflexion.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Der Grenzwinkel Wasser-Luft beträgt etwa 48,8°. Da 60° größer sind, wird der Strahl total reflektiert.

2. FrageMultiple Choice

Ein Strahl geht von Glas nach Luft und trifft mit 30 Grad zur Lotrechten auf. Was passiert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Er wird gebrochen und vom Lot weg abgelenkt..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: 30° liegt unter dem Grenzwinkel von Glas-Luft von etwa 41,8°; daher tritt keine Totalreflexion auf.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er wird gebrochen und vom Lot weg abgelenkt.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

30° liegt unter dem Grenzwinkel von Glas-Luft von etwa 41,8°; daher tritt keine Totalreflexion auf.

3. FrageMultiple Choice

Kann beim Übergang von Luft in Glas Totalreflexion auftreten?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Nein, weil der Strahl vom optisch dünneren zum dichteren Stoff läuft..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Totalreflexion ist nur beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch dünneren Stoff möglich.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Nein, weil der Strahl vom optisch dünneren zum dichteren Stoff läuft.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Totalreflexion ist nur beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch dünneren Stoff möglich.

4. FrageMultiple Choice

Licht bewegt sich in einem Stoff mit v = 2,0 · 10⁸ m/s. Welche Brechzahl hat der Stoff ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: n = 1,5.

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: n = c/v = 3,0 · 10⁸ m/s / 2,0 · 10⁸ m/s = 1,5.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet n = 1,5. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

n = c/v = 3,0 · 10⁸ m/s / 2,0 · 10⁸ m/s = 1,5.

5. FrageMultiple Choice

Eine Lichtquelle sendet mit f = 6,0 · 10¹⁴ Hz. Was geschieht mit dieser Frequenz beim Eintritt in Glas?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Sie bleibt gleich..

  1. Optische Situation erkennen: Bestimme Ausgangsstoff, Zielstoff, Grenzfläche, Lot, Einfallswinkel und Brechungswinkel.
  2. Gesetz oder Formel anwenden: Die Frequenz wird von der Lichtquelle bestimmt; im Glas ändern sich vor allem Geschwindigkeit und Wellenlänge.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie bleibt gleich.. Prüfe Richtung zum Lot, Brechzahl, Einheit und ob Totalreflexion möglich ist.

Die Frequenz wird von der Lichtquelle bestimmt; im Glas ändern sich vor allem Geschwindigkeit und Wellenlänge.

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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.