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Versuch 2. Reflexions- und Brechungsgesetz und Totalreflexion

Versuch 2.1

Versuche

  • V2.1 Strahlenverläufe an einer planparallelen Platte (ppP)Reflexions- und Brechungsgesetz, Bestimmung von Brechzahlen,
  • V2.2 Parallelverschiebung in einer planparallelen Platte,
  • V2.3 Totalreflexion in einer ppP, Reflexionsstab, Lichtwellenleiter
  • V2.4 Brechzahlbestimmung von Flüssigkeiten mit Hilfe einer Transmissionswanne und
  • V2.5 Übergang Luft-Glas-Wasser-Luft

Lernziel

Alle optischen Phänomene, wie Reflexion, Brechung und Totalreflexion finden gleichzeitig statt. Am Beispiel der Brechzahlen von Plexiglas und Wasser wird erlernt, dass bei der Transmission von Licht durch Materie eine Wechselwirkung stattfindet. Damit ist die Lichtgeschwindigkeit in Materie geringer als im Vakuum und somit die Wellenlänge im Material geringer.

Bei der Totalreflexion wird die gesamte Energiemenge verlustfrei reflektiert. Dies ist eine wichtige Basis für die Physik im Lichtwellenleiter.

Versuch 2.4

V2.6 Extremwertberechnung

Versuch

Bei der Einstrahlung auf die planparallele Platte sind zwei reflektierte Strahlen zu beobachten. Deren Abstand ist abhängig vom Winkel des einfallenden Strahls. Es ist der Abstand beider Strahlen in Abhängigkeit vom Einfallswinkel des einfallenden Strahls zu bestimmen. Hier wird die Versuchs- und Protokollvorlage V2.1 verwendet.

Lernziel

Vergleich zwischen experimenteller und rechnerischer Lösung, dass ein Maximum des Abstandes beider Strahlen entsteht.

Bilder vom Versuch