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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.

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Lichtbrechung und Totalreflexion online üben

Test 4 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

Warum zerlegt ein Prisma weißes Licht in Farben?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Die verschiedenen Wellenlängen werden im Material unterschiedlich stark gebrochen..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der Brechungsindex hängt von der Wellenlänge ab; deshalb besitzen die Farben unterschiedliche Ablenkungen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die verschiedenen Wellenlängen werden im Material unterschiedlich stark gebrochen.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Der Brechungsindex hängt von der Wellenlänge ab; deshalb besitzen die Farben unterschiedliche Ablenkungen.

2. FrageMultiple Choice

Welche Farbe wird in Glas meist stärker gebrochen: rotes oder blaues Licht?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Blaues Licht..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei normaler Dispersion ist der Brechungsindex für kürzere Wellenlängen meist größer, sodass blaues Licht stärker abgelenkt wird.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Blaues Licht.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Bei normaler Dispersion ist der Brechungsindex für kürzere Wellenlängen meist größer, sodass blaues Licht stärker abgelenkt wird.

3. FrageMultiple Choice

Wie entsteht ein Regenbogen grundsätzlich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sonnenlicht wird in Regentropfen gebrochen, reflektiert und in seine Farben aufgespalten..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Brechung beim Eintritt, Reflexion im Tropfen und Brechung beim Austritt wirken gemeinsam.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sonnenlicht wird in Regentropfen gebrochen, reflektiert und in seine Farben aufgespalten.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Brechung beim Eintritt, Reflexion im Tropfen und Brechung beim Austritt wirken gemeinsam.

4. FrageMultiple Choice

Was ist Dispersion?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die Abhängigkeit der Lichtbrechung beziehungsweise des Brechungsindex von der Wellenlänge..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Dispersion führt dazu, dass weißes Licht in Spektralfarben aufgespalten werden kann.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Abhängigkeit der Lichtbrechung beziehungsweise des Brechungsindex von der Wellenlänge.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Dispersion führt dazu, dass weißes Licht in Spektralfarben aufgespalten werden kann.

5. FrageMultiple Choice

Warum erscheinen Sonnenuntergänge oft rötlich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Kurzwelliges blaues Licht wird in der langen Atmosphäre stärker gestreut, sodass mehr rotes Licht direkt ankommt..

  1. Optische Situation bestimmen: Prüfe Einfallsrichtung, Medium, Brechungsindex, Winkel und ob Brechung oder Totalreflexion vorliegt.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der längere Weg durch die Atmosphäre verstärkt die Streuung kurzer Wellenlängen aus dem direkten Lichtweg.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Kurzwelliges blaues Licht wird in der langen Atmosphäre stärker gestreut, sodass mehr rotes Licht direkt ankommt.. Achte auf Lot, Winkel, Medium, Größenordnung und Einheiten.

Der längere Weg durch die Atmosphäre verstärkt die Streuung kurzer Wellenlängen aus dem direkten Lichtweg.

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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.