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Was haben Lichtbrechung und Lichtgeschwindigkeit miteinander zu tun?

gefragt von ShiboShibo am 05.06.2009 um 18:47 Uhr

Meine Physiklehrerin hat gesagt das Lichtbrechung damit zusammenhängt das Licht in Stoffen langsamer ist.

Stimmt das? und wenn ja was passiert da?


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anonym
beantwortet von AdiuvareBeo am 5. Juni 2009 19:25
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Hilfreichste Antwort

Die Lichtgeschwindigkeit gibt an, wie schnell sich ein Lichtstrahl ausbreitet. Sie ist eine Konstante und ist somit unabhängig von der Wellenlänge des Lichtes. ABER trotzdem bewegt sich das Licht, je nachdem durch welches Medium es wandert, nicht überall gleich schnell. Z. B. im Vakuum/Luft 300.000 km/s, in Wasser 224.000 km/s - Licht ist somit in Wasser langsamer als im Vakuum (man sagt auch, dass Wasser optisch „dichter“ ist als Luft). Deine Lehrerin hat daher durchaus Recht. Jetzt zu Deiner Frage bezüglich der Brechung. Hast Du schon einmal einen Stab in einen Becher mit Wasser gestellt? Wenn Du das tust, wirst Du feststellen, dass der Stab an der Übergangsstelle zwischen Luft (optisch „dünner“) zu Wasser (optisch „dichter“) „abgeknickt“ aussieht! Hat Eure Lehrerin schon das Brechungsgesetz mit Euch besprochen? Wenn Du Dir die Formel anschaust, fällt auf, dass die Lichtgeschwindigkeiten Wasser/Luft in ein Verhältnis gesetzt werden – und dieses Verhältnis bestimmt die Brechung, also wie deutlich der „Knick“ ausfällt. Richtig spannend wird es, wenn Du Licht umgekehrt, also von einem optisch dichteren zu einem optisch dünneren Medium wandern lässt: dort kann es sogar passieren, dass das Licht nicht mehr in das zweite Medium übergeht, sondern gespiegelt wird. Also, damit es zu einer Lichtbrechung kommt brauchst Du Licht, das Du durch zwei Medien wandern lässt – die Änderung der Lichtgeschwindigkeit bedingt wie stark die Brechung ausfällt. Im Übrigen ist Licht ein echter „Tausendsassa“ und wirft bis heute viele interessante Fragen auf. Richtig umfassend können wir Licht bis heute nicht beschreiben und bedienen uns einer Krücke: mal betrachten wir Licht als einzelne Teilchen (Newtons Korpuskelmodell) und dann wieder als Welle (Wellentheorie). Ich würde Dir wünschen, dass es Deiner Lehrerin gelänge Dir die Faszination des Lichtes nahe zu bringen – viel Spaß!


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lenticularis
beantwortet von lenticularis am 5. Juni 2009 18:52
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schäm ich kanns dir auf die schnelle auch nicht erklären. aber darf ich mal über deine lehrerin schimpfen? die hätte dir das ruhig genauer erklären können... das ist ihr job!

Kommentar von 0b347bcff21d15f6f60c6b0fd7262f85smalllenticularis am 5. Juni 2009 18:59

hab was: 2.2.Lichtbrechung: An der Grenzfläche zwischen Zonen von verschiedener optischer Dichte kommt es durch Wellenüberlagerung bei der Änderung der Lichtgeschwindigkeit zu einer Ablenkung des Lichtstrahls, der Brechung. von http://www.svenwienstein.de/HTML/lichtbrechung.html ...das wird dich auch nich glücklich machen. aber frag ruhig deine lehrerin, es ist eine sehr gute frage


cheezy
beantwortet von cheezy am 5. Juni 2009 18:54
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schau mal hier...vielleicht kann dir das weiterhelfen http://www.gutefrage.net/tipp/hilfe-bei-hausaufgaben-benoetigt


heiermann
beantwortet von heiermann am 6. Juni 2009 21:40
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Mit dem Licht ist es ganz ähnlich wie mit dem Schall. Der hat in verschiedenen Stoffen auch unterschiedliche Geschwindigkeiten. Die Schallgeschwindigkeit hängt ab von der Dichte und der Elastizität des Mediums.

Analog dazu hängt die Lichtgeschwindigkeit von den dielektrischen und magnetischen Eigenschaften des Mediums ab. Im Vakuum hat Licht die absolut höchstmögliche Geschwindigkeit (genannt Lichtgeschwindigkeit c, eine Naturkonstante), in durchsichtiger Materie ist es langsamer. An den Grenzflächen kommt es zu Brechung und Teil- oder Totalreflexion.

Beispiel: Wasseroberfläche, Brillengläser, alle Arten von optischen Geräten etc.


anonym
beantwortet von lks72 am 26. Juli 2009 13:30
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Hallo,

eine interessantes Modell, um die Lichtbrechung mit Hilfe der unterschiedlichen Geschwindigkeit zu erklären, ist folgendes:

Stelle dir eine Achse mit zwei Rädern vor, dir über Asphalt rollt, Irgendwo ist eine Grenze an der Rasen anfängt. Die Achse rollt nun schräg auf diese Grenzfläche zu. Sobald das erste Rad (das Rad innen) die Grenzfläche erreicht, wird es auf dem Rasen langsamer, während das andere Rad noch schnell auf der Straße rollt. Diese beiden unterschiedlichen Geschwindigkeit führen zu einer Drehung der gesamten Achse in Richtung des inneren Rades. Wenn nun das äußere Rad auch den Rasen erreicht hat, nimmt es ja auch die langsamere Geschwindigkeit an, die Drehung hört auf und die Achse rollt langsamer und mit einer anderen Richtung als vorher weiter.

Wie gesagt: Ein Modell ohne Fachsprache!

Gruß, Marco.


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