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Aufgabenstellung:

Abbildung

Ein Lichtstrahl trete aus Luft auf einen Plexiglasquader , der fast komplett in Alkohol eingetaucht ist.

  1. Berechnen Sie den Winkel , für den sich am Punkt P Totalreflexion ergibt.
  2. Wenn der Quader aus dem Alkohol gehoben wird, ergibt sich dann auch mit dem in a) berechneten Einstrahlwinkel am Punkt P Totalreflexion? Warum?

Lösungsweg:

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a) Totalreflexion am Punkt P

Damit am Punkt P Totalreflexion stattfindet muss folgende Gleichung erfüllt sein:

Aus der Dreieckssumme folgt

Damit lässt sich mit Snellius der Einfallswinkel berechnen:

b) Ohne Alcohol-Umgebung:

Der kritische Winkel für den Übergang Plexiglas/Luft berechnet sich aus:

Da tritt nach Anheben des Quaders aus dem Alkohol ebenso Totalreflexion auf.

Lösung:

  2. Ja, weil