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[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?

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Optische Täuschung: Shotglas sieht von der Seite voll aus, aber von oben nicht?

Ich war gestern mit Kumpels was trinken, u.a. ein paar Shots und dabei ist uns folgendes aufgefallen: Die Shots sollten 2cl groß sein und kamen in Gläsern die oben etwas nach außen gewölbt waren (ungefähr so: https://www.amazon.de/Schnapsglas-Eichstrich-doppelt-geeichtes-Spirituosenglas-hochgl%C3%A4nzendes/dp/B01N3CZYHM). Wenn man nun von der Seite auf das Glas geguckt hat, war die Flüssigkeit ziemlich genau bei der 2cl-Markierung. Guckte man jedoch von oben drauf, sah es bei allen Gläsern so aus, als wäre in den Gläsern etwas weniger drin und der Pegel leicht unter der 2cl-Linie.

Wie kommt diese optische Täuschung zustande und vor allem, was ist nun richtig? Meine Kumpels meinten, durch die leichte Rundung nach außen wird das Licht dort anders gebrochen als z.B. in einem geraden Glas, wo das Licht beim Eintritt in die eine und beim Austritt wieder zurück in die entgegengesetzte Richtung gebrochen wird. Dagegen wird, wenn man von oben schaut, kein Licht gebrochen, da man ja direkt drauf guckt. Deswegen wäre das der richtige und von der Seite der "verzerrte" Eindruck. Stimmt das?
Ich kann mir das nicht wirklich vorstellen, aber hatte in dem Moment auch keine andere Erklärung parat^^ Aber vielleicht ist ja hier jemand,der bisschen Ahnung von Optik/Physik hat, und es erklären kann. Danke^^

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