Was ist eine Totalreflexion?

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3 Antworten

Ist Google kaputt? Dürfte unwahrscheinlich sein. Eine Totalreflexion ist eine Folge der Überschreitung des Grenzwinkels, in welchem Licht von einem Medium in ein anderes eintritt. Totalreflexion bedeutet dabei, dass in diesem Fall das gesamte Licht an der Oberfläche zwischen den Medien reflektiert wird, anstatt in das andere Medium eintritt.

Was ein Medium ist, dürfte hoffentlich klar sein. So ist selbst Vakuum ein optisches Medium, aber ebenso (nur um ein paar Beispiele zu nennen) Luft, Wasser, Glas, Kristall, Plexiglas, Diamant und so weiter. Jedes dieser optischen Medien hat einen sogenannten Brechungsindex. Dieser gibt an, wie schnell sich das Licht durch das Medium bewegt und wie durch den Dreisatz die entsprechenden Einfallswinkel sind.

Dadurch kommen wir auch zu dem sogenannten Grenzwinkel. Wenn beim Wechsel von einem zum anderen optischen Medium ein Winkel von gleich oder mehr als 90° zur Senkrechten der Oberfläche zwischen den Medien erreicht wird, so tritt diese Totalreflexion ein.

Fangen wir mal so an.. Licht kann gebrochen werden.. verschiedene Stoffe brechen Licht verschieden.. Luft zum Beispiel bricht das Licht kaum, während Glas das Licht schon gut bricht.. Also ist Glas optisch dichter als Luft.. nun bricht man das Licht im Glas, es versucht auf der andern Seite wieder aus zu dringen, nun will das Licht von einem optisch dichteren in einen optisch dünneren Stoff übertreten, wenn man das Licht in einem bestimmten Winkel eingeworfen hat, so kommt es nun dort zu einer Reflexion, diese nennt man Totalreflexion.. bei genauen Versuchen findet man auch den Grenzwinkel, bei dem diese Erscheinung auftritt.. also das wusste ich jetzt im ersten Moment noch (: hoffe das kann etwas helfen

JTKirk2000 28.11.2013, 22:21

Mit bekannten Brechungsindizes braucht man nicht mit einem Experiment herausfinden, wo der jeweilige Grenzwinkel liegt. Allerdings kann man diesen durch ein Experiment bestätigen.

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prohaska2 30.11.2013, 14:26

Ein Stoff allein bricht das Licht überhaupt nicht - weder Luft noch Glas. Brechung ist ein Phänomen der Grenzfläche zwischen zwei Stoffen.

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Totalreflexion ist ein Sonderfall, der bei der Brechung vorkommt. Totalreflexion gibt es nur beim Übergang vom einem dichteren Medium in ein dünneres Medium, d. h. das dichtere Medium hat eine höhere Brechzahl als das dünnere Medium.

Wird der Winkel im dichteren Medium immer weiter zum Lot vergrößert, ergibt sich ein besonderer Winkel im dichteren Medium in Kombination von einem Winkel im dünneren mit 90°. Dies ist der Grenzwinkel im dichteren Medium zur Totalreflexion, deswegen der Grenzwinkel, weil mit dieser Kombination noch das Brechungsgesetz gilt. Wird jetzt der Grenzwinkelwert überschritten, werden alle Lichtstrahlen an der Mediengrenzfläche total reflektiert, es gilt das Reflexionsgesetz, Einfallswinkel = Ausfallswinkel. Siehe Bild Totalreflexion!

Grenzwinkel mit Erläuterung - (Physik, totalreflexion)
prohaska2 30.11.2013, 14:32

Einen Ausfallswinkel findet man nur in unseriösen Werken. Je nach den Umständen spricht man vom Reflexionswinkel oder Brechungswinkel.

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Hantel 30.11.2013, 16:25
@prohaska2

Brechungswinkel (angle of refraction), Synonym: Ausfallswinkel Der Ausfallswinkel ist gleichbdedeutend mit dem Brechungswinkel. Wer dies auf unseriöse Werke (was ist damit gemeint ) zurückführt, dem ist die gängige Fachliteratur fremd. Die allgemeine Schulphysik nimmt es mit den Begrifflichkeiten auch nicht sehr genau bzw. hat sich nie angepasst. Es gibt eine DIN. Brechungswinkel siehe auch: Wörterbuch der Optometrie, Verlag Bode 2001 Brechungswinkel siehe auch: Heinz Haferkorn, Optik, Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen, 4. bearbeitete und erweiteret Auflage von 2003

Entscheidend ist der korrekte physikalische Zusammenhang.

Folgende Begriffe in der Schulphysik sind u. a. falsch: Brechkraft, korrekt Brechwert einer Linse, Sehkraft oder Sehstärke, korrekt der Visus (keine Einheit), Kräfte werden in Newton angegeben, eigenartig in der Optik. Diese Liste lässt sich verlängern, aber zum Glück funktioniert die Physik, auch wenn diese Begriffe verwendet werden, die man eigentlich nicht verwenden soll. Ein Klassiker, Weitsichtigkeit, auch die gibt es nicht, sondern nur Hyperopie, diese wird wegen der deutschen Begrifflichkeit meistens falsch erklärt.

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