Physik - Hiilfe?

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Hallo Soenph2000,

im Vakuum breitet sich das Licht mit dem Tempo

(1) c = 299792458 m/s ≈ 3×10⁸m/s

aus, und die Verringerung dieses Tempos in Luft - es bewegt sich nicht wirklich langsamer, sondern wird durch ständige Wechselwirkung aufgehalten - ist vernachlässigbar und wird hier auch vernachlässigt. Man sagt, der Brechungsindex der Luft ist n₀≈1.

Beim Übergang durch eine Grenzfläche zu einem Medium mit dem Brechungsinex n₁ nehmen die ständigen Wechselwirkungen schlagartig stark zu, und das effektive Tempo reduziert sich auf

(2) c₁ = c·(n₀/n₁) ≈ c·(1/n₁),

und die Lichtwellenfront wird an dem Ende, das zuerst auf die Grenzfläche trifft, zuerst ausgebremst und wird dadurch stärker parallel zur Grenzfläche und die Ausbreutungsrichtung zum Lot. Dabei entspricht das Verhältnis der Sinen (Pl. von 'Sinus') der Winkel α₀ und α₁ dem der Ausbreitungstempos:

(3.1) sin(α₀)/sin(α₁) = c/c₁ ≈ n₁,

in diesem Falle eben sin(38°)/sin(22°). Um c₁ zu ermitteln, muss man umstellen:

(3.2) c₁ = c·(sin(α₁)/sin(α₀)) = (hier) c·(sin(22°)/sin(38°))

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Mit dem Google-eigenen Rechner habe ich ausgerechnet, dass

sin(22°)/sin(38°) = sin(22π/180)/sin(38π/180) ≈ 0,61

ist ('°' akzeptiert das Teil nicht). Das heißt, dass

c₁ ≈ 0,61c ≈ 1,8×10⁸m/s

sein muss.

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