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Last Update: 06/05/2025 10:20 AM

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Welche Antworten sind noch richtig?



Ein Lichtstrahl trifft unter einem Winkel \( \alpha \) von einem durchsichtigen Medium mit dem Brechungsindex \( n_M = 1.5 \) auf eine Grenzfläche zu Luft (\( n_L \approx 1 \)). \( \alpha_T \) ist der Grenzwinkel der Totalreflexion.

In der Skizze bezeichnen \( \mathbf{k_e}, \mathbf{k_r}, \mathbf{k_g} \) die Wellenvektoren (Strahlrichtungen) des einfallenden, reflektierten und gebrochenen Strahls. 
\( \alpha \) ist der Einfallswinkel, \( \beta \) ist der Brechungswinkel.


Welche Aussagen treffen zu? (Mehrere Antworten sind richtig)

a) 
Der Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl ist \( 2\alpha \). 
richtig

b) 
Die Phasengeschwindigkeit des gebrochenen Strahls ist kleiner als die Phasengeschwindigkeit des einfallenden Strahls. 
falsch (in Luft ist die Phasengeschwindigkeit größer)

c) 
Es wird vom Lot gebrochen: \( \alpha < \beta \). 
richtig

d) 
Ist der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel \( \alpha_T \) (d.h. \( \alpha > \alpha_T \)), kommt es zur Totalreflexion. 
richtig

e) 
Für den Grenzwinkel der Totalreflexion gilt: 
\[\sin(\alpha_T) = \frac{n_L}{n_M}\]
richtig

f) 
Es wird zum Lot gebrochen: \( \beta < \alpha \). 
falsch
Ein Lichtstrahl trifft unter einem Winkel \( \alpha \) von einem durchsichtigen Medium mit dem Brechungsindex \( n_M = 1.5 \) auf eine Grenzfläche zu Luft (\( n_L \approx 1 \)). \( \alpha_T \) ist der Grenzwinkel der Totalreflexion.

In der Skizze bezeichnen \( \mathbf{k_e}, \mathbf{k_r}, \mathbf{k_g} \) die Wellenvektoren (Strahlrichtungen) des einfallenden, reflektierten und gebrochenen Strahls. 
\( \alpha \) ist der Einfallswinkel, \( \beta \) ist der Brechungswinkel.




Welche Aussagen treffen zu? (Mehrere Antworten sind nochrichtig)

a)  richtig?
Der Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl ist \( 2\alpha \). 

b) 
Die Phasengeschwindigkeit des gebrochenen Strahls ist kleiner als die Phasengeschwindigkeit des einfallenden Strahls. 

c) 
Es wird vom Lot gebrochen: \( \alpha < \beta \). 

d) 
Ist der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel \( \alpha_T \) (d.h. \( \alpha > \alpha_T \)), kommt es zur Totalreflexion. 

e) 
Für den Grenzwinkel der Totalreflexion gilt: 
\[\sin(\alpha_T) = \frac{n_L}{n_M}\]

f) 
Es wird zum Lot gebrochen: \( \beta < \alpha \). 

a) 
Der Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl ist \( 2\alpha \). 

c) 
Es wird vom Lot gebrochen: \( \alpha < \beta \). 

d) 
Ist der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel \( \alpha_T \) (d.h. \( \alpha > \alpha_T \)), kommt es zur Totalreflexion. 

e) 
Für den Grenzwinkel der Totalreflexion gilt: 
\[\sin(\alpha_T) = \frac{n_L}{n_M}\]



Hinweis: Warum ist b) falsch?
b) 
Die Phasengeschwindigkeit des gebrochenen Strahls ist kleiner als die Phasengeschwindigkeit des einfallenden Strahls. 
falsch (in Luft ist die Phasengeschwindigkeit größer)