Die Aufgabe fragt nach dem Winkel zwischen dem einfallenden und dem gebrochenen Lichtstrahl an einer ebenen Phasengrenze. Gegeben sind der Einfallswinkel und der Brechwinkel jeweils zum Lot. Wir müssen den Winkel zwischen den beiden Strahlen finden, indem wir ihre geometrische Beziehung zueinander richtig interpretieren.
Die Aufgabe fragt nach dem Winkel zwischen dem einfallenden und dem gebrochenen Lichtstrahl an einer ebenen Phasengrenze. Gegeben sind der Einfallswinkel und der Brechwinkel jeweils zum Lot. Wir müssen den Winkel zwischen den beiden Strahlen finden, indem wir ihre geometrische Beziehung zueinander richtig interpretieren.
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Gegeben sind:
- Einfallswinkel α=30°
- Brechwinkel β=10°
Folgende Abbildung erklärt unser Vorgehen bei dieser Aufgabe:
s. Abbildung 1
Der Einfallende Winkel beträgt 30°, somit muss der restliche Winkel zwischen Strahl und Oberfläche 60° betragen (da ein Quadrant 90° hat, $90° - 30° = 60°$). Dieser wird mit dem Winkel zwischen Oberfläche und unterem Lot addiert ($90°$). Zuletzt müssen wir noch den Brechungswinkel von 10° addieren.
Somit ergibt sich: $60° + 90° + 10° = 160°$
Die korrekte Antwort ist also 160°, was aus einer Betrachtung der Winkelverhältnisse folgt.
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P00686
Ein guter Ansatz für solche Aufgaben ist, eine klare Skizze der Situation anzufertigen. Dabei sollte das Lot, die Phasengrenze, der einfallende und der gebrochene Strahl eingezeichnet werden. Dies hilft enorm, die Beziehung zwischen den Winkeln korrekt zu verstehen und Fehlinterpretationen zu vermeiden.
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