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.

2. Test

Lichtbrechung und Totalreflexion online üben

Test 2 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
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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Was beschreibt der Brechungsindex n eines Mediums?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Medium: n = c/v..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Je größer n ist, desto langsamer breitet sich Licht im Medium aus.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im Medium: n = c/v.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Je größer n ist, desto langsamer breitet sich Licht im Medium aus.

2. FrageMultiple Choice

Wie lautet das Snelliussche Brechungsgesetz?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: n₁·sin(α₁) = n₂·sin(α₂)..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Winkel werden zum Lot gemessen; n₁ und n₂ sind die Brechungsindices der Medien.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet n₁·sin(α₁) = n₂·sin(α₂).. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Die Winkel werden zum Lot gemessen; n₁ und n₂ sind die Brechungsindices der Medien.

3. FrageMultiple Choice

Worauf beziehen sich Einfalls- und Brechungswinkel?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Auf das Lot zur Grenzfläche..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Winkel werden nicht zur Oberfläche, sondern zur Senkrechten am Auftreffpunkt gemessen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Auf das Lot zur Grenzfläche.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Die Winkel werden nicht zur Oberfläche, sondern zur Senkrechten am Auftreffpunkt gemessen.

4. FrageMultiple Choice

Was bedeutet ein größerer Brechungsindex?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Das Licht breitet sich im Medium langsamer aus..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Aus n = c/v folgt bei größerem n eine kleinere Lichtgeschwindigkeit v.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Das Licht breitet sich im Medium langsamer aus.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Aus n = c/v folgt bei größerem n eine kleinere Lichtgeschwindigkeit v.

5. FrageMultiple Choice

Warum kann ein Bleistift im Wasserglas geknickt erscheinen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Lichtstrahlen vom untergetauchten Teil werden an der Wasseroberfläche gebrochen..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Das Auge verlängert die gebrochenen Strahlen geradlinig zurück und nimmt den Unterwasserteil an einer scheinbar anderen Position wahr.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Lichtstrahlen vom untergetauchten Teil werden an der Wasseroberfläche gebrochen.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Das Auge verlängert die gebrochenen Strahlen geradlinig zurück und nimmt den Unterwasserteil an einer scheinbar anderen Position wahr.

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.