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Aufgabenstellung:

  1. Licht eines Helium-Neon-Lasers fällt unter auf die Oberfläche einer Flüssigkeit und wird dabei von der Einfallsrichtung um abgelenkt.
    1. Wie groß ist die Brechzahl der Flüssigkeit?
    2. Wie groß sind Lichtgeschwindigkeit, Frequenz und Wellenlänge in der Flüssigkeit?
  2. Leiten Sie das SnELLIUS-Brechungsgesetz ab. Der Lichtstrahl soll die Strecke auf dem „schnellsten" Weg passieren .
  3. Welchen Strahlversatz erleidet einfarbiges Licht beim Durchgang durch eine planparallele Platte?

Lösungsweg:

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Tipp: Stellen Sie Ihren Taschenrechner auf ,DEG “, damit Sie Winkel in Grad eingeben können.
Für Berechnungen im Bogenmaß (,,RAD“) muss umgerechnet werden: .

1. Licht eines Helium-Neon-Lasers fällt unter auf die Oberfläche einer Flüssigkeit und wird dabei von der Einfallsrichtung um abgelenkt.

a) Wie groß ist die Brechzahl der Flüssigkeit?

Nutze das Brechungsgesetz:

b) Wie groß sind Lichtgeschwindigkeit, Frequenz und Wellenlänge in der Flüssigkeit?

Die Lichtfrequenz ändert sich bei der Brechung nicht.

2. Leiten Sie das SnELLIUS-Brechungsgesetz ab. Der Lichtstrahl soll die Strecke auf dem „schnellsten" Weg passieren

Abbildung

3. Welchen Strahlversatz erleidet einfarbiges Licht beim Durchgang durch eine planparallele Platte?

Abbildung

(1) Brechungsgesetz:

(2) Dreiecke:

und auflösen nach und einsetzen:

Alternativ und Additionstheoreme:

Lösung:

  2. Siehe Musterlösung.