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Hausaufgabe zum 22.11.2018

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Als Hausaufgabe sollt ihr nun alle wichtigen Eigenschaften der Brechung von Licht an verschiedenen Medien gemeinsam zusammenfassen.


Nutzt dazu als Grudlage folgenden Link zu einen Video:

Lichtbrechung und Trugbilder

Gerne könnt ihr auch weitere Quellen (Physik-Buch, Internet) zur Bearbeitung nutzen.


Dazu arbeitet ihr diese Woche in Gruppen zu fünft zusammen. Nutzt das angegebene ZUMPad, um

gemeinsam einen Text zum Thema "Lichtbrechung" zu verfassen und ladet diesen dann auf dieser

Seite unter eurer Gruppe hoch.


Folgende Grupppen wurden zusammengestellt:

Inhaltsverzeichnis

Gruppe 1:

Jona, Liv, Leni, Nils, Luke


Hier kommt ihr zu einem ZUMPad, auf dem ihr jederzeit gemeinsam arbeiten könnt.


Lichtbrechung und Trugbilder

Wenn man hinter einen Behälter gefüllt mit Wasser, ein Blatt Papiere mit zum Beispiel zwei Balken einen in rot den anderen in blau das hält. Fällt einem gleich auf, dass sich das Bild verändert hat. Man kann jetzt nämlich sehen wie die Balken ab dem punkt wo man sie im Wasser sieht, die Seiten gewechselt haben (d.h. die eine hälfte ist rote die andere blau und umgekehrt) Dies ist eine Optische Täuschung und nennt man Trugbild. Man kann sowas aber auch in dem man, einen Laserpointer und das Gefäß mit getrübtem Wasser nimmt und mit dem Laser ins Wasser Strahlt. Man kann jetzt nämlich genau erkenn das sobald der Laserstrahl ins Wasser scheint er nicht Grade weiter verläuft sondern knickt ab. Das heißt ab dem punkt wo das Wasser auf hört und die Luft anfängt (Wasser und Luft= Optisches Medium) . An der so genannter Grenzfläche. Das heißt sobald das Licht durch die zwei Optischen Medien dringt wird es Abgelenkt (Es knickt ab). Also sobald der Einfallende Strahl ins Wasser dringt knickt er ab. Sowas nennt man Gebrochener Strahl. Die Lichtbrechung kann man aber noch deutlicher darstellen in dem man einen Spiegel auf den Boden des Gefäßes legt. Jetzt kann man nämlich sehen das sobald der Laser strahl ins Wasser dringt, Reflektiert der Spiegel den Strahl und der Strahl schießt aus dem Wasser zurück zur Oberfläche. Sobald er aus dem Wasser ist bricht der Strahl sich wieder. Somit kann man erkennen das der Weg der Lichtbrechung umkehrbar ist. Der Strahl wird beim Übergang von Luft ins Wasser zum Lot hin gebrochen und andersrum. Also der Strahl wird beim Übergang von Wasser in Luft vom Lot weg gebrochen. Das heißt: Der Einfallende Strahl knickt am Lot ins Wasser ab, strahlt in den Spiegel ( Einfallswinkel= Ausfallswinkel) Somit wird aL zu aW. (al= Alpha Luft und aW= Alpha Wasser) Da aber der weg aus dem Wasser gleich ist nennt man den Ausfalls Winkels auch aW. Nun schießt der reflektierte Strahl wieder zur Wasseroberfläche (Grenzfläche). Wie auch davor brauchen wir hier wieder das Lot um den Winkel zu zeichnen. Denn man messt alle Winkel zum Lot hin. Nun aber wird der Lot weggebrochen. Das heißt, der Winkel ist größer als aW und genau so groß wie aL. (der direkt aus dem Laser kommt). Allgemein gilt Also: an zwei unterschiedlichen Medien 1 und 2: wenn der Einfallswinkel a1 größer ist als der gebrochene Strahl a2, also der Strahl der zum Lot hin gebrochen wird, dann dringt das Licht von einem optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium ein und genau andersrum also wenn das Licht vom Lot weggebrochen wird und der Einfallswinkel kleiner als a1 ist als der gebrochene Winkel a2, dann dringt das Licht in ein optisch dünneres Medium ein.

Gruppe 2:

Torben, Jana, Alina Z., Mara


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Zur Lichtbrechung natürlich optische Täuschungen, welche auch Trugbilder genannt werden. Wenn man zwei Pfeile hat und der eine nach rechts und der andere nach links zeigt, sieht es hinter dem Wasser so aus, als würden beide in dieselbe Richtung zeigen. Ein noch besseres Beispiel ist, wenn man mit einem Laserstrahl in trübes Wasser leuchtet. Der Laserstrahl knickt genau bei der Grenzfläche ab. Das liegt daran, dass Luft und Wasser lichtdurchlässig sind. Man nennt sie deshalb auch optisches Medium. Genau das ist die Definition der Lichtbrechung welche wiederholt bedeutet, dass Licht abgelenkt wird, sobald es durch die Grenzfläche von zwei verschieden optischen Medien dringt. Wenn ein Spiegel im Wasser ist erkennt man, dass der Einfallswinkel abknickt, da wo das Lot ist. Ab da an trifft er auf den Spiegel, dort entsteht einer neuer Lot, da gilt Einfallswinkel ist gleich Ausfallswinkel. Dann sagt man Alpha w oder Alpha w‘. Der eben reflektierte Strahl düst dann zur Wasseroberfläche, der Grenzfläche zur Luft und da braucht man wieder einen neuen Lot um die Winkel einzuzeichnen. Der Strahl wird dann vom Lot weggebrochen. Dort ist der Winkel größer als Alpha W, da ist der Winkel genauso groß wie Alpha L, der gleiche Winkel des Einfallenden Strahls, der aus der Lichtquelle kommt. Man sagt auch, wenn der Einfallwinkel größer ist als der Winkel des gebrochenen Strahls (also der Strahl zum Lot hin gebrochen wird), dann dringt das Licht von einem optisch dünneren in ein optisch dickeres Medium ein. Anders herum passiert genau das gleich nur, dass es in ein optisch dünneres Medium dringt. Ursache für die Lichtbrechung am Übergang zwischen zwei Medien ist, dass sich Licht in verschiedenen Medien wie Wasser und Luft unterschiedlich schnell ausbreitet. In optisch dünneren Medien breitet sich Licht schneller aus, in optisch dichteren Medien langsamer. Wenn Lichtbrechung im Spiel ist tricksen dich dein Gehirn und dein Auge aus, deswegen können wir nur schlecht Wassertiefen einschätzen. Zum Beispiel wenn man am Beckenrand steht und in das Wasser schaut dann sehen die Sachen im Wasser geknickt aus . Wenn das Licht durch ein optisch dickeres Medium dringt wird es langsamer, aber wenn das Licht in ein optisch dickeres Medium dringt wird es schneller. Das optisch dünnste Medium ist das Vakuum ( der Luft leere Raum)

Die Brechung, auch Refraktion ist die Änderung der Ausbreitungsrichtung einer Welle durch eine räumlichen Änderung des Brechungsindex(optische Dichte) des Mediums, das die Welle durchläuft. Die Änderung des Brechungsindex(optische Dichte) des Phasengeschwindigkeit(Ausbreitungsgeschwindigkeit gleicher Phasen) der Welle. Brechung tritt bei jeder Art von Wellen auf, die sich in mehr als einer Dimension ausbreiten.

Gruppe 3

Marc, Alina L., Lucas, Ben, Nika, Emily


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Der Winkel, der genau auf der Mitte des einfallenden Lichtstrahls und des reflektierenden Lichtstrahl und näher an dem einfallenden Lichtstrahl liegt, nennt man Alpha L, denn der Strahl befindet sich schließlich in der Luft. Der Lichtstrahl der in das Wasser abknickt, den nenenn wir den gebrochenen Strahl. Und der Winkel mit dem er abknickt, nennen wir Alpha W für Wasser. Es ist immer wichtig, dass man den Winkel zum Lot misst. Die Lichtbrechung an verschiedenen Medien hat die Eigenschaft das Licht abzulenken, sobald es durch die Grenzfläche von zwei verschiedenen optischen Medien dringt. Anders könnte man diese Eigenschaft auch Abknicken nennen. Als weitere Funktion der Brechung an Licht wäre die Umkehrbarkeit; das heißt wenn ein Lichtstrahl auf den Boden eines optischen Medium trifft führt der Lichtstrahl wieder zurück. Wenn das Licht schräg von einem Stoff (Luft) in einen anderen Stoff (Wasser) gelangt, ändert es seine Richtung. Also wird das Licht gebrochen. Ich bin zum Ergebnis gekommen, dass Licht abhängig vom Stoff Wasser unterschiedlich stark gebrochen wird. Brechung tritt immer dann auf, wenn sich Lichtstrahlen zum Beispiel in einem Wasserglas durch Wasser ausbreiten und dann auf eine Grenzfläche treffen. Die Grenzfläche ist die Fläche zwischen Wasser und Luft.

Licht Brechung heißt dass das Licht wenn es durch die Grenzfläche von zwei verschiedenen Optischen Medien dringt abgelenkt wird. Das bedeutet in einfach gesehen, dass das Licht abbricht. Der Weg der Lichtbrechung ist umkehrbar, zum Beispiel durch einen Spiegel auf dem Wasseruntergrund. Beim Übergang von der Luft ins Wasser wird der Lichtstahl zum Lot hin gebrochen. Andersherum, also vom Übergang aus dem Wasser zur Luft wird der Lichtstrahl vom Lot weggebrochen.

Durch das Wasser entstehen optische täuschungen auch Trugbilder genannt, das heißt, dass man zum Beispiel Pfeile die eigentlich in verschiedene Richtungen zeigen, in die gleiche Richtung zeigen sieht.

Gruppe 4:

Tessa, Robin, Julia, Tom, Elena, Lutz


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Lichtbrechung : Hält man zum Beispiel einen Bleistift ins Wasserglas, sieht es so aus als würde er brechen. Und zwar an der Stelle an der das Wasser aufhört. Dieses Ende wo der Stift bricht nennt man Grenzfläche. Diese Grenzfläche liegt zwischen zwei optischen Medien (der Luft und dem Wasser). An der Stelle bricht der Bleistift. Lichtbrechung heißt, Licht wird abgelenkt, sobald es durch die Grenzfläche von zwei verschiedenen optischen Medien dringt. Der Weg der Lichtbrechung ist Umkehrbar. Der Strahl der durch die Lichtbrechung abknickt, nennt sich Gebrochener Strahl. .