Brechungsindex – die meistgelesenen Beiträge

[Physik] Geometrische Optik: Totalreflexion?

Guten Tag,

ich verstehe leider die Totalreflexion noch nicht so wirklich. Ich freue mich sehr auf eure ausführlichen und leicht verständlichen Erklärungen.

Totalreflexion kann beim Übergang vom optisch dichteren ins optisch dünnere Medium stattfinden, wenn der Einfallswinkel so groß ist, dass der Brechungswinkel nach dem Brechungsgesetz über 90° wäre.

  • Der Einfallswinkel ist hier ja Alpha. Alpha Strich ist hier der Ausfallswinkel. Da es hier zu einer Totalreflexion kommt, gilt Einfallswinkel Alpha = Ausfallswinkel Alpha Strich.
  • Aber wie kann man hier berechnen, dass der Brechungswinkel über 90° ist? Das verstehe ich leider noch überhaupt nicht. Ich verstehe nicht, wie genau ich erkennen/berechnen kann, ob es zu einer Totalreflexion kommt oder ob es zu einer Reflexion kommt.
  • Wie berechne ich den Grenzwinkel der Totalreflexion?

[Weitere Darstellung]

n2 < n1, d.h. dass n1 das optisch dichtere Medium sein muss.
  • Wieso kann man sagen, dass n1 das optisch dichtere Medium sein muss? Ich weiß, dass angegeben ist, dass der Brechungsindex von n1 größer ist als der Brechungsindex von n2. Also kann man sagen, dass ein größerer Brechungsindex bedeutet, dass das Medium optisch dichter sein muss?
Der Einfallswinkel vom grünen Strahl ist so klein, dass der Brechungswinkel kleiner als 90° ist und der Strahl somit austreten kann und dabei vom Lot weggebrochen wird.
  • Aber wo genau ist überhaupt hier der Brechungswinkel vom grünen Strahl? Wie erkenne ich, dass dieser kleiner als 90° ist?
Beim gelben Strahl ist der Brechungswinkel genau 90° und der Strahl verläuft entlang der Grenzschicht.
  • Wo kann ich hier erkennen, dass der Brechungswinkel vom gelben Strahl genau 90° ist? Ich sehe hier keinen rechten Winkel.
Beim roten Strahl ist der Grenzwinkel überschritten und es kommt zur Totalreflexion.

Das verstehe ich leider auch noch nicht. Wo sehe ich hier beim roten Strahl, dass der Grenzwinkel (Brechungswinkel von 90°) überschritten ist?

Bild zum Beitrag
Wasser, Licht, Wellen, Formel, Lichtgeschwindigkeit, Medium, Optik, Physiker, reflexion, Sinus, Vakuum, Brechungsindex, lichtbrechung, totalreflexion

Neue Brille, außen unscharf wg. Glasgröße?

Hallo, ich habe mir eine neue Brille gekauft. Stärke ist genau gleich wie zuvor (s.u.), nur das Gestell und damit die Gläser sind etwas größer. Die alte war eher oval, die neue eher viereckig und ca 5mm breiter. Die alten Gläser waren Glas, Brechungsindex leider nicht bekannt, die neuen Gläser sind aus Kunststoff. Werte: -5.0 -1.0 90 -5.5 -1.5 80 neu Brechungsindex 1.67

Mein Problem: schon 'kurz' außerhalb der Mitte beginnt der Seheindruck unscharf zu werden. Daß die Schärfe zum Rand hin schlechter wird ist mir klar. Aber bereits bei wenigen Grad? Ich habe die alte und die neue Brille im Vergleich getestet und stelle fest, daß ich mit der alten Brille deutlich weiter nach außen scharf sehe (obwohl das Glas ja ein bischen kleiner ist) als mit der neuen. Tatsächlich habe ich den Eindruck daß ich mit der alten Brille fast bis zum Rand scharf sehe (mir ist die unschärfe am Rand in jahrzenten Brille tragen nie aufgefallen), wobei ich bei der neuen brille schon bei kleinen Winkeln eine deutliche unschärfe feststelle.

Das geht soweit, daß ich am Computermonitor mit der neuen brille den kopf drehen muß um links / rechts scharf zu sehen.

Beim Optiker hat man mich wieder weg geschickt mit der Erklärung, das läge an den größeren Gläsern, nicht am Brechungsindex. Gläser mit kleinerem Brechungsindex würden das Problem nicht beheben, ich könnte nur ein kleineres Gestell wählen. Ich solle die Brille 1 Woche tragen und versuchen mich an das Kopfdrehen zu gewöhnen.

Das ist mir unklar. Wieso sollte ich mit kleineren Gläsern einen größeren Winkelbereich scharf sehen? Oder ist das Quatsch?

Klar kann man sich an viel gewöhnen. Aber warum soll ich weniger Nutzen in Kauf nehmen, wenns besser geht. Ich will doch von einem Panorama möglichst viel scharf sehen...

Außerem ist mir aufgefallen, daß Autolichter von Blauen Schatten umgeben sind. Am Anfang habe ich gedacht da fährt irgendo Polizei mit Blaulicht. Auch diesen Effekt kenne ich bisher nicht (die Gläser sind, wie immer bei mir, entspiegelt).

Was denk ihr? Kleineren Brechungsindex wählen? Wenn ja wie weit runter (ich habe gelesen daß von 1.67 auf 1.6 schon einen erheblichen Unterschied machen kann). Welche Rolle spielt Glas im Vergleich zu Kunststoffgläsern?

Danke, und sorry für den langen Text, ich bin aber echt verunsichert....

Brille, Glas, Brechungsindex, unscharf