Ausbreitung einer Lichtquelle < Optik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Ein Scheinwerfer (Punktlichtquelle) befindet sich auf dem Grund eines Wasserbeckens in 80cm Tiefe. Berechnen Sie den Durchmesser des Kreises auf der Wasseroberfläche, durch den das Licht austritt. |
Ich versuche hier ein paar Übungsaufgaben zu rechnen. Ich weiß auch was rauskommen soll... D=1,8m Ich hab aber keine Ahnung was ich machen muss.
Folgendes habe ich schon gemacht:
Ich habe mir den Brechungsindex von Wasser rausgesucht. Den werde ich ja wohl brauchen.
Brechzahl = 1,33299
Da es eine punktförmige Lichtquelle ist, sind die Strahlen divergent.. weiß aber nicht ob ich das brauche.
Eine Zeichnung habe ich auch gemacht. Ich finde aber keinen Anfang. Wäre dankbar für Hilfe
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:38 Fr 10.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Lichtquellen breiten sich nicht aus! (du kannst sie natuerlich mit Paketen versenden, dann doch) Osram etwa sorgt fuer die Ausbreitung von LQ ![[grins]](/images/smileys/grins.gif "[grins]")
Aber im ernst.
die Punktlichtquelle beleuchtet von unten die ganze Wasseroberflaeche. Aber da gibts doch die Totalreflexoin!
Faellt der Groschen?
Gruss leduart
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*lol*
Das heißt, es wird die ganze Wasseroberfläche angestrahlt? Aber auf der Oberfläche sehe ich nacher einen Kreis... und dessen Durchmesser brauche ich..
Totalreflexion.....ja... hm...Wenn ich das richtig im Kopf habe, dann hat die Totalreflexion doch was mit dem Übergang von dichterem in dünneres Medium zu tun..richtig? Aber wie komm ich denn von da auf den Durchmesser? Bin grad total überfordert....
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:51 Fr 10.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Totalreflexion: richtig tritt nur auf vom dichten (Wasser) ins duenne Medium, Luft.
Strahlen, die in zu grossem Winkel zum Lot auftreffen werden 100% reflektiert, treten also nicht aus! jetzt solltest du nur wissen, wann Totalreflexion auftritt! siehs mal nach, dann treten nur die strahlen des Kegels aus, die nicht total reflektiert werden.
Gruss leduart
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Okay..langsam kann ich mir vorstellen was passiert. Es ist doch so, dass alle Strahlen, die einen bestimmten Grenzwert überschreiten (Grenzwinkel) total reflektiert werden oder? Hoffe ich hab das richtig verstanden...
Den Grenzwinkel, größten Einfallswinkel beim Übergang von wasser in Luft kann ich ja nachschlagen.. sind hier 48,607°
Habe ich das dann richtig verstanden:
Wenn ich vom Lot ausgehe, sehe ich nur die Strahlen auf der Oberfläche die maximal in einem Winkel von 48,607° links und rechts vom Lot auftreffen?
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So, nochmal eine Frage... ich hab da nun mal was gemacht:
Habe mir ein Dreieck aufgezeichnet.. Das Lot mit 80cm länge, dann dort wo die Wasseroberfläche ist einen 9o° Winkel. Dort wo die Lichtquelle sitzt, habe ich einen 48,6...° Winkel hingemacht... wenn ich nun die Länge der "Wasseroberfläche" nachmesse komme ich auf 90cm... das mal 2, da ja links und rechts vom Lot Licht auftrifft, dann komme ich auf die 1,8m...
Ist das so richtig? Mich verwirrt eben, dass der Winkel mit 48,6..° (also der Grenzwinkel) direkt an der Lichtquelle angenommen wird und nicht dort wo er auf die Wasseroberfläche trifft...
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:47 Fr 10.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
der Winkel zum Lot an der Wasserobeflaeche und der wenn du ne senkrechte von der LQ zur wasseroberflaeche zeichnest sind doch dieselben? zeichne doch die 2 Lote mal ein!
eigentlich denk ich dass du rechnen und nicht nur messen sollst! du hast doch ein Dreieck mit rechtem Winkel, [mm] 48^o [/mm] Winkel eine Kathete, da solltest du die andere ausrechnen koennen.
Gruss leduart
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Ja, das zeichnen passt schon und das Ergebnis auch.... Ich weiß schon dass ich das ausrechnen kann... Alle Angaben hab ich ja. Aber ich steh furchtbar auf Kreigsfuß mit Sin, cos und Trigonometrie.. ich fürchte das muss ich damit lösen..
Ich hab die Hypothenuse mit 80 cm, und drei Winkel: 90°, 48,607° und 41,393°
Bin einfach nur schlichtweg zu blöd das auszurechnen.. deswegen hab ich es erst einmal mit zeichnen versucht.. wenn mein Ansatz falsch gewesen wäre, dann hätte ich mich nicht mit der Rechnung auseinandersetzen müssen.. *gg*
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So, ich glaube ich habe es raus. Komme mit meiner Berechnung auf einen Durchmesser von 1,8153m.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:32 Fr 10.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Radius gesucht, Hoehe gegeben, Radius =Gegenkathete
Hoehe =Ankathete zu 48,..
jetzt aber los!
gruss leduart
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:43 Fr 10.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ja, du hast recht, wenigstens in ner Querschnittzeichnung!
Es ist klar, dass links und rechts eigentlich rings um heissen muss.
Gruss leduart
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