Lichtbrechung und Totalreflexion sicher verstehen

Licht ändert beim Übergang zwischen Medien seine Geschwindigkeit und kann dadurch seine Richtung ändern. Unter bestimmten Bedingungen wird es vollständig reflektiert.

Auf dieser Seite übst du Brechungsindex, Einfalls- und Brechungswinkel, Snelliussches Gesetz, Grenzwinkel, Totalreflexion, Prisma, Regenbogen, Glasfaser und optische Anwendungen.

So löst du Aufgaben zur Lichtbrechung

  1. Bestimme die beiden Medien und ihre Brechungsindices.
  2. Zeichne das Lot und trage den Einfallswinkel zum Lot ein.
  3. Wende n₁·sin(α₁) = n₂·sin(α₂) oder die Grenzwinkelbedingung an.
  4. Prüfe, ob der Strahl zum Lot, vom Lot weg oder vollständig reflektiert wird.

1. Test

Lichtbrechung und Totalreflexion online üben

Test 1 zu Lichtbrechung und Totalreflexion mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Wähle pro Aufgabe eine Antwort aus. Öffne danach die Lösung, um Lot, Brechungsindex, Winkel und Rechenweg zu prüfen.

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

Was versteht man unter Lichtbrechung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die Richtungsänderung eines Lichtstrahls beim Übergang zwischen optischen Medien..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Beim Wechsel des Mediums ändert sich die Lichtgeschwindigkeit; bei schrägem Einfall ändert sich dadurch auch die Richtung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Richtungsänderung eines Lichtstrahls beim Übergang zwischen optischen Medien.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Beim Wechsel des Mediums ändert sich die Lichtgeschwindigkeit; bei schrägem Einfall ändert sich dadurch auch die Richtung.

2. FrageMultiple Choice

Was geschieht mit einem Lichtstrahl beim Übergang von Luft in Glas bei schrägem Einfall?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Er wird zum Lot hin gebrochen..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Glas besitzt einen größeren Brechungsindex als Luft; der Strahl wird deshalb zum Einfallslot hin abgelenkt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er wird zum Lot hin gebrochen.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Glas besitzt einen größeren Brechungsindex als Luft; der Strahl wird deshalb zum Einfallslot hin abgelenkt.

3. FrageMultiple Choice

Was geschieht beim Übergang von Glas in Luft bei schrägem Einfall?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Der Strahl wird vom Lot weg gebrochen..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Beim Übergang in das optisch dünnere Medium nimmt die Lichtgeschwindigkeit zu und der Brechungswinkel wird größer.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Strahl wird vom Lot weg gebrochen.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Beim Übergang in das optisch dünnere Medium nimmt die Lichtgeschwindigkeit zu und der Brechungswinkel wird größer.

4. FrageMultiple Choice

Was geschieht bei senkrechtem Einfall auf eine ebene Grenzfläche?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Die Richtung ändert sich nicht, auch wenn sich die Lichtgeschwindigkeit ändert..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der Strahl verläuft entlang des Lots; dadurch gibt es keine seitliche Richtungsänderung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Richtung ändert sich nicht, auch wenn sich die Lichtgeschwindigkeit ändert.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Der Strahl verläuft entlang des Lots; dadurch gibt es keine seitliche Richtungsänderung.

5. FrageMultiple Choice

Welche Größen ändern sich beim Übergang in ein anderes Medium typischerweise?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Lichtgeschwindigkeit und Wellenlänge ändern sich, die Frequenz bleibt gleich..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Frequenz wird von der Lichtquelle bestimmt; mit v = fλ ändert sich bei anderer Geschwindigkeit die Wellenlänge.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Lichtgeschwindigkeit und Wellenlänge ändern sich, die Frequenz bleibt gleich.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Die Frequenz wird von der Lichtquelle bestimmt; mit v = fλ ändert sich bei anderer Geschwindigkeit die Wellenlänge.

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Lichtbrechung und Totalreflexion FAQ

Wann wird Licht zum Lot hin gebrochen?

Beim Übergang vom optisch dünneren in das optisch dichtere Medium, zum Beispiel von Luft in Glas.

Wann tritt Totalreflexion auf?

Licht muss vom optisch dichteren in das dünnere Medium laufen und der Einfallswinkel muss größer als der Grenzwinkel sein.

Warum funktionieren Glasfasern?

Der Kern besitzt einen höheren Brechungsindex als der Mantel. Dadurch wird Licht im Kern durch Totalreflexion geführt.