Frage zur Optik!

[Dar1gaaz]

1.) Wie muss ein Lichtstrahl auf das skizzierte Prisma treffen, damit er es im Punkt Q senkrecht zur Oberfläche verlässt?
Führen sie eine saubere Konstruktion durch!

2.) Der Brechungsindex von Lust sei nL=1,0 - wie gross ist dann der Brechungsindex des Prismas?



http://666kb.com/i/ass2696bvnn8wcpok.jpg



Wenn der Austrittwinkel genau senkrecht ist, geh ich ja von dort weiter ins Prisma, aber schon an der ersten linken Fläche wird der Strahl doch nach außen weggebrochen oder?

[Trap]

Ich würde bei der Aufgabenstellung einfach den Brechungsindex des Prisma auch auf 1 setzen und die Grade mit Lineal verlängern.

Hast du was von der Aufgabenstellung in der Skizze vergessen?

[Dar1gaaz]

nein, darum wundere ich mich ja so

an der linken senkrechten Wand findet ja auch keine Totalreflektion statt oder? also mus der meiste Teil des Lichts links direkt wieder austreten, da ja kein 45° Winkel zwischen Lot und Licht besteht

[Zephyroth]

Das ganze ist eine Art "Fangfrage". Wenn der Lichtstrahl senkrecht (dh. 90° zur Oberfläche) austritt, dann trifft er ebenfalls senkrecht im Prisma an diese Oberfläche.

Die gesamte Richtungsänderung findet also an der linken Grenzschicht statt. Allerdings denke ich immer noch das hier Angaben fehlen. Zumindest die Winkel, oder Längenangaben wären Hilfreich.

Das der Strahl links nicht senkrecht auf das Prisma treffen kann, liegt auf der Hand.

Grüße,
Zeph

[Dar1gaaz]

ja aber wenn er unter 45° auf die linke Seite trifft wird er doch komplett reflektiert

im anderne Fall würde er doch links austreten, ist das korrekt?

[Zephyroth]

Die Totalreflexion hängt ebenfalls vom Brechungsindex ab. Geht ein Strahl von einem dichteren Medium in ein dünneres dann ist der Austrittswinkel immer größer als der Eintrittswinkel. Erst wenn der Austrittswinkel 90° überschreitet gibt es im Inneren eine Totalreflexion.....

http://de.wikipedia.org/wiki/Totalreflexion

Grüße,
Zeph

[Dar1gaaz]

genau das aber hab ich denn Recht, dass der Strahl an der linken Seite wieder austritt?

[Unfug]

1.) Wie muss ein Lichtstrahl auf das skizzierte Prisma treffen, damit er es im Punkt Q senkrecht zur Oberfläche verlässt?


Muss nicht eine Angabe der Wellenlänge dabei sein? Schließlich bricht ein Prisma ja unterschiedlich die einzelnen Wellenlängen. Oder kannste Dir eine aussuchen?

[BBB]

genau das aber hab ich denn Recht, dass der Strahl an der linken Seite wieder austritt?Das hängt eben von dem Brechungsindex ab.
Muss nicht eine Angabe der Wellenlänge dabei sein? Schließlich bricht ein Prisma ja unterschiedlich die einzelnen Wellenlängen. Nicht wenn der Strahl genau senkrecht auf das Prisma trifft und es auch so wieder verlässt.

[Dar1gaaz]

die Ree ist von "einfarbigem" Licht!

Wobei weisses Licht ja auch wiederum in seinen Spektralfarben vorkommt...

Aber gehen wir mal davon aus, dass der STrahl auch senkrecht in das Prisma hineingeht (nGlas=1) dann trifft der Strahl auf der linken Seite (weil es kein gleichschenkliges Dreieck ist) in einem Winkel < 45° zum Lot auf, also wird er dort gebrochen und verlässt das Prisma links

so denke ich

[Mr. Bandit]

Das hängt eben von dem Brechungsindex ab.
Nicht wenn der Strahl genau senkrecht auf das Prisma trifft und es auch so wieder verlässt.

Selbst wenn er in einem Winkel > 0° zur Normalen austritt ist die Angabe der Wellenlänge nicht nötig, da diese indirekt in dem Austrittswinkel bzw. der Brechzahl steckt.

In der 1. Aufgabe fehlt m.M.n eine Angabe, die der Gesamtablenkung oder die des Prismenbrechnungsindex, wegen der 2. Aufgabe wohl eher die Gesamtablenkung. Für den Eintreffwinkel auf das Prisma kommt man somit an einen Punkt in dem man den Prismenbrechungsindex und den 1. Ablenkwinkel beliebig varieren kann um auf ein Ergebnis zu kommen.

[Spasstiger]

Aber gehen wir mal davon aus, dass der STrahl auch senkrecht in das Prisma hineingeht (nGlas=1) dann trifft der Strahl auf der linken Seite (weil es kein gleichschenkliges Dreieck ist) in einem Winkel < 45° zum Lot auf, also wird er dort gebrochen und verlässt das Prisma links

so denke ich
Wenn der Brechnungsindex des Prismas auch 1 ist, geht der Lichtstrahl einfach ungehindert durch.

Die Aufgabe ist sehr unvollständig, es fehlen die Winkel im Prisma und der Punkt, an dem der Lichtstrahl eintritt. Je nach Brechzahl kann dieser Punkt ja ganz woanders liegen.

die Ree ist von "einfarbigem" Licht!
Es ist wohl Licht einer bestimmten Wellenlänge gemeint, so dass die Dispersion, d.h. die Abhängigkeit der Brechzahl von der Wellenlänge, vernachlässigt werden kann.

[Dar1gaaz]

das mag sein in der Aufgabe steht "einfarbiger Lichtstrahl"

toll nicht? -.-

[Spasstiger]

Wenn in der Aufgabe wirklich nicht mehr Angaben gemacht wurden als die, die du uns genannt hast, dann hast du immer noch die Möglichkeit, die Aufgabe allgemein zu rechnen.
Also mit allgemeinen Winkeln alpha, beta, etc. und einem Auftrittspunkt P(x/y) sowie beliebig angenommenen Kantenlängen des Prismas a,b,c. Natürlich muss man dann noch die Abhängigkeiten dieser Größen voneinander beachten.
Und eine Fallunterscheidung wäre auch fällig, weil der Lichtstrahl ja verschiedene Wege im Prisma gehen kann (ohne Reflektion an den Wänden, mit Reflektion an der linken Wand, mit Reflektion an der unteren Wand, evtl. Reflektion an mehreren Wänden).