Stimmt die Zeichnung so (Physik)?

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1 Antwort

Qualitativ stimmt die Zeichnung schon mal.

Auch der Einfallswinkel / Winkel des Einfallsstrahls sieht richtig aus. Er muss 30° mit der Waagerechten einschließen.

Schweres Flintglas scheint einen Brechungsindex zwischen 1,5 und 2,0 zu haben - für in der Optik übliche Gläser zwischen 1,7 und 1,9, vgl. https://www.google.com/search?q=Brechungsindex+schweres+Flintglas

Genaueres können wir erst mal nicht sagen.

Damit wie in der Zeichnung dargestellt der ins Innere des Prismas gebrochene Strahl waagerecht verläuft, muss beta = 30° sein. D. h. für den Brechungsindex n muss gelten:

1 * sin(60°) = n * sin(30°)

n = sin(60°) / sin(30°) = (1/2 √3) / 1/2 = √3 = 1,73

Das kommt von der Größenordnung her schon mal hin. In diesem Fall ist der Strahlengang bei einem Einfallswinkel von 60° symmetrisch.

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Für die Gesamtablenkung brauchst du doch nur die Summe des ersten Einfallswinkels und des zweiten Ausfallwinkels?

Woher ich das weiß:Hobby – Hobby, Studium, gebe Nachhilfe

Wie meinst du das mit dem ersten Einfallswinkel und des zweiten Einfallswinkel?

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@emil319

den ersten Einfallswinkel hast du in der Zeichnung mit alpha bezeichnet, den zweiten mit alpha_1.

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@PWolff

Aso ja.. genau und wie komme ich dann auf die gesamtablenkung?

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@emil319

Also.. Alpha 1 ist ja 30.4° und Alpha

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@emil319

Winkel zwischen ganz links einfallendem Strahl und ganz rechts ausfallendem Strahl.

Zweimal Snellius-Gesetz.

Oder bei symmetrischem Strahlengang zweimal die 30° gegen Waagerecht = 60°

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@PWolff

Meine mitschüler haben 62,5° Grad raus.

Indem sie das gerechnet haben:

Sin Beta = (sin Alpha 1 x C1)/C2

=( Sin 30,4° x 299711) x 171000

Beta = 62,5°

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@emil319

Man kann natürlich auch mit den Lichtgeschwindigkeiten rechnen, auch wenn die keine direkten Messergebnisse sind, sondern umgekehrt aus den Brechungsindizes berechnet werden.

29,6° für den ersten Ausfallswinkel entspricht einem Brechungsindex von ca. 1,73. Daraus 30,4° für den zweiten Einfallswinkel stimmt.

arcsin( sin(60°) / sin(29,6°) * sin(30,4°) ) = 62,5°, das stimmt also.

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@PWolff

Aber warum muss man bei der rechung (Sin Alpha 2 x 299 711)/171 000 rechnen und nicht (Sin Alpha 2 x 171 000)/299 711

(Ich dachte Sin Alpha x C2)/c1

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@emil319

Welche Geschwindigkeit wohin kommt, hängt davon ab, in welcher Richtung der Strahl läuft.

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