Prismen, Dispersion und Spektren verstehen

Ein Prisma lenkt Licht an zwei Grenzflächen ab. Weil der Brechungsindex von der Wellenlänge abhängt, können Prismen weißes Licht in seine Spektralfarben zerlegen.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 9–12 und verbinden Brechungsgesetze mit minimaler Ablenkung, Regenbogen, Spektrometer und Stoffanalyse.

So löst du Aufgaben zu Prismen

  1. Unterscheide Winkel zum Lot, Prismenwinkel, Brechungswinkel und Ablenkwinkel.
  2. Nutze Snellius oder die Minimumformel für den Brechungsindex.
  3. Ordne Wellenlänge, Farbe, Dispersion und Ablenkwinkel richtig zu.
  4. Prüfe Winkelmodus, Einheiten, Spektralreihenfolge und Messunsicherheit.

2. Test

Prismen, Dispersion und Spektren online üben

Test 2 zu Brechung, Prismenwinkel, Dispersion und Spektrometrie mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Winkel zum Lot, Brechungsindex, Prismenwinkel, Wellenlänge, Dispersion und Einheiten.

5 Fragen
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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie lautet das Snelliussche Brechungsgesetz?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: n₁·sin(i) = n₂·sin(r).

  1. Optische Geometrie bestimmen: Ordne Prismenwinkel, Einfallswinkel, Brechungswinkel, Ablenkung, Brechungsindex und Wellenlänge zu.
  2. Brechung und Dispersion anwenden: Einfallswinkel i und Brechungswinkel r werden zur Flächennormalen gemessen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet n₁·sin(i) = n₂·sin(r). Kontrolliere Winkelmaß, Wellenlänge, Reihenfolge der Farben und Einheiten.

Einfallswinkel i und Brechungswinkel r werden zur Flächennormalen gemessen.

2. FrageMultiple Choice

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

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Der Strahl wird zum Lot hin gebrochen.

  1. Optische Geometrie bestimmen: Ordne Prismenwinkel, Einfallswinkel, Brechungswinkel, Ablenkung, Brechungsindex und Wellenlänge zu.
  2. Brechung und Dispersion anwenden: Glas besitzt meist einen größeren Brechungsindex als Luft; dadurch wird der Winkel zum Lot kleiner.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Strahl wird zum Lot hin gebrochen. Kontrolliere Winkelmaß, Wellenlänge, Reihenfolge der Farben und Einheiten.

Glas besitzt meist einen größeren Brechungsindex als Luft; dadurch wird der Winkel zum Lot kleiner.

3. FrageMultiple Choice

Was geschieht beim Übergang von Glas in Luft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Der Strahl wird vom Lot weg gebrochen, solange er austritt.

  1. Optische Geometrie bestimmen: Ordne Prismenwinkel, Einfallswinkel, Brechungswinkel, Ablenkung, Brechungsindex und Wellenlänge zu.
  2. Brechung und Dispersion anwenden: Beim Übergang in das optisch dünnere Medium wird der Brechungswinkel größer.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Strahl wird vom Lot weg gebrochen, solange er austritt. Kontrolliere Winkelmaß, Wellenlänge, Reihenfolge der Farben und Einheiten.

Beim Übergang in das optisch dünnere Medium wird der Brechungswinkel größer.

4. FrageMultiple Choice

Welche Größe bleibt beim Übergang in ein anderes Medium gleich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die Frequenz des Lichts.

  1. Optische Geometrie bestimmen: Ordne Prismenwinkel, Einfallswinkel, Brechungswinkel, Ablenkung, Brechungsindex und Wellenlänge zu.
  2. Brechung und Dispersion anwenden: Die Lichtgeschwindigkeit und Wellenlänge ändern sich, die Frequenz wird durch die Quelle bestimmt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Frequenz des Lichts. Kontrolliere Winkelmaß, Wellenlänge, Reihenfolge der Farben und Einheiten.

Die Lichtgeschwindigkeit und Wellenlänge ändern sich, die Frequenz wird durch die Quelle bestimmt.

5. FrageMultiple Choice

Warum misst man Brechungswinkel relativ zum Lot?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Weil das Brechungsgesetz die Winkel zur Flächennormalen verwendet.

  1. Optische Geometrie bestimmen: Ordne Prismenwinkel, Einfallswinkel, Brechungswinkel, Ablenkung, Brechungsindex und Wellenlänge zu.
  2. Brechung und Dispersion anwenden: Die Normale ist die eindeutige geometrische Referenz an der Grenzfläche.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Weil das Brechungsgesetz die Winkel zur Flächennormalen verwendet. Kontrolliere Winkelmaß, Wellenlänge, Reihenfolge der Farben und Einheiten.

Die Normale ist die eindeutige geometrische Referenz an der Grenzfläche.

Prismen und Dispersion FAQ

Was ist Dispersion?

Dispersion ist die Abhängigkeit des Brechungsindex von der Wellenlänge. Dadurch werden Farben unterschiedlich stark abgelenkt.

Welche Farbe wird im normalen Glas stärker abgelenkt?

Violettes beziehungsweise blaues Licht wird meist stärker als rotes Licht abgelenkt.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine Erklärung und drei nachvollziehbare Lösungsschritte.