Zuerst müssen wir verstehen, wie Lichtstrahlen sich an der Grenzfläche zwischen zwei Medien verhalten. Ein Lichtstrahl, der aus einem optisch dünneren Medium (wie Luft) in ein optisch dichteres Medium (wie Glas) eintritt, wird zum Lot hin gebrochen. Das heißt, der Brechungswinkel ist kleiner als der Einfallswinkel. Umgekehrt wird ein Lichtstrahl, der aus einem optisch dichteren in ein optischer dünneres Medium übergeht, vom Lot weg gebrochen, und der Brechungswinkel ist größer als der Einfallswinkel.
Zuerst müssen wir verstehen, wie Lichtstrahlen sich an der Grenzfläche zwischen zwei Medien verhalten. Ein Lichtstrahl, der aus einem optisch dünneren Medium (wie Luft) in ein optisch dichteres Medium (wie Glas) eintritt, wird zum Lot hin gebrochen. Das heißt, der Brechungswinkel ist kleiner als der Einfallswinkel. Umgekehrt wird ein Lichtstrahl, der aus einem optisch dichteren in ein optischer dünneres Medium übergeht, vom Lot weg gebrochen, und der Brechungswinkel ist größer als der Einfallswinkel.
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Da die erste Brechung von einem optisch dünneren (Luft) in ein optisch dichteres Material ist, muss dieser zum Lot hin gebrochen werden. Bei der ersten Brechung werden die Strahlen A und B weg vom Lot gebrochen. Somit kommen nur noch C,D und E in Frage.
Bei der zweiten Brechung (vom dichteren ins dünnere Material) muss der Strahl also vom Lot weg gebrochen werden. Nun wird es etwas komplizierter: Damit der Strahl vom Lot weggebrochen wird, muss dieser zuerst das Lot durchbrechen. Ist dies geschehen wird er bei C und D zum Lot hingebrochen und nur bei Strahl E weg.
Somit muss es Strahl E sein.
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P00410
Um solche Aufgaben effizient zu lösen, sollte man sich zunächst klar machen, wie Licht an der Grenze zwischen zwei Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex gebrochen wird. Merke dir, dass Licht immer zum Lot hin gebrochen wird, wenn es in ein dichteres Medium eintritt, und vom Lot weg, wenn es in ein weniger dichtes Medium austritt. Bei Kugeln ist es wichtig, das Lot richtig einzuzeichnen.
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