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Sarah Lee
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Optik Licht als Strahl = geeignetes Modell um bestimmte Eigenschaften zu beschreiben geradlinige Ausbreitung; Geschwindigkeit: rund 300.000 km/s Reflexion: Licht wird an Grenzfläche zweier Stoffe reflektiert trifft Licht auf eine glatte Fläche, so wird sie reflektiert Brechung: gelangt ein Lichtstrahl von einem lichtdurchlässigen Stoff in einem anderen, dann wird es gebrochen, d.h. er ändert die Ausbreitungsrichtung Ausnahmen: beide Stoffe sind gleich, Lichtstrahl trifft genau senkrecht auf Grenzschicht Geht das Licht unter einem Einfallswinkel a # 0 von einem Stoff in einen anderen Stoff über, gilt: n2 n1 sin(a) C1 sin (3) C2 = Totalreflexion: Beim Übergang des Lichtes vom optisch dichteren zum dünneren Medium, wird das Licht ab einem bestimmten Grenzwinkel a vollständig reflektiert Brechungsindex n Grenzen des Modells Lichtstrahl Das Strahlenmodell kann... n₁ https://messpanda.de = Lot 0₁ optisch dichter größere Brechzahl (n) → geringere Lichtgeschwindigkeit (c) Licht wird stärker gebrochen → kleiner Brechungswinkel optisch dünner kleinere Brechzahl (n) → geringere Lichtgeschwindigkeit (c) → Licht wird schwächer gebrochen großer Brechungswinkel 82 einfallender a Lichtstrahl Grenzwinkel berechnen: n₁ < n₂ C1 722 C2 n1 sin ag = = Streuung von Licht Ablenkung der geraden Lichtbahn durch kleine Partikel oder Moleküle Lot a' n₁ "₂ reflektierter Lichtstrahl Lot 0₁ 02 Huygenssches Prinzip jeder Punkt einer Wellenfront = Ausgangspunkt für kreisförmige und kugelförmige Elementarwellen Elementarwellen überlagern sich "Einhüllende" bildet neue Wellenfront Wellennormale = identisch mit Lichtstrahlen Spiegel Brechung und Reflexion beschreiben Reflexion und Brechung nicht erklären und Phänomene, wo Farben entstehen (Beugung, Interferenz, Streuung) Wellenmodell bei Brechung von weißem Licht an einem Prisma wird ein kontinuierliches Spektrum sichtbar (Dispersion) im Wellenmodell wird das Licht als elektromagnetische Welle...
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gesehen, welchem man eine konkrete Frequenz und Wellenlänge zuordnen kann Licht mit größerer Frequenz (blau) wird stärker gebrochen als Licht mit kleiner Frequenz (rot) n₂>n₂ Warum Himmel blau? Sonne steht hoch am Himmel Sonnenlicht legt kurzen Weg durch Atmosphäre zurück blaues Licht sehr stark durch Moleküle gestreut und zurückgeworfen Interferenz: Beugung: Treffen Wellen auf einen schmalen Spalt oder auf ein Hindernis, dann breiten sich Wellen hinter dem Spalt oder Hindernis in den Raum hinein aus = b Überlagerung von Lichtwellen es kann zur Verstärkung oder Auslöschung (destruktiv) kommen Interferenz tritt nur bei kohärentem Licht auf verwendet man weißes Licht, entstehen, außer beim Maximum 0.Ordnung, farbige Streifen (Beugungsspektren) am Doppelspalt: sina 2d= a As ohne k: 2 d = Weg $1 Δε b α 2 tana= d 2k+1 λ n 2 Weg $₂ Warum Himmel abends/morgens rötlich? 1 Zusammenhang - Gitterkonstante & Abstand benachbarter Spalten: g= Längeneinheit/ Anzahl der Spalte Interferenz an dünnen Schichten (Bsp: dünne Ölschicht, Seifenblase, Libellenflügel) Licht trifft auf eine dünne Schicht mit der Brechzahl n Licht wird am Punkt A teilweise reflektiert (1) und gebrochen (2) Strahl in Schicht wird an B wieder (teilweise) reflektiert und gelangt bei C aus der Schicht hinaus Sonne steht tief am Himmel Sonnenlicht legt längeren Weg durch Atmosphäre (durch Winkel) kurzwelliges blaues Licht von Molekülen in Atmosphäre abgefangen beim Betrachter kommt nur langwelliges rotes Licht an beide Lichtstrahlen haben einen Gangunterschied, denn Welle 2 legt einen längeren Weg zurück ist Gangunterschied k*λ tritt Verstärkung auf Schichtdicke und Einflusswinkel beeinflussen Interferenzbilder 2 d = 2k+1 n b... Spaltbreite - → Gitterkonstante a... direkter Abstand Gitter-Schirm d d... Abstand vom 0.Ordnung zum k.Maxima e... Abstand vom Gitter zum Maxima kleines Dreieck: sina = №b 2 großes Dreieck: sina = d/e optisch dichteres Medium → für Auslöschung Newtonsche Ringe: farbige Ringe je nach Dicke der Luftschicht werden unterschiedliche Farben verstärkt ausgelöscht Anwendung: Prüfung von Linsen B 2
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