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Aufgabenstellung:

Ein Lichtstrahl, der sich zunächst in Luft ausbreitet, fällt in einem Winkel auf die Oberfläche eines transparenten Materials. Der Winkel des gebrochenen Lichtstrahls beträgt . Im gleichen Winkel trifft der Lichtstrahl auf ein zweites transparentes Material, wobei der Winkel des zum zweiten mal gebrochenen Lichtstrahls beträgt. Wie groß sind die beiden Brechzahlen und beider Materialien?

Lösungsweg:

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Bestimmung von

Da der im Winkel einfallende Lichtstrahl an der Grenzfläche zur Senkrechten hin gebrochen wird , muss für die Brechzahlen beider Medien gelten.

Mit folgt aus dem Brechungsgesetz:

Bestimmung von

Beim zweiten Übergang wird der Lichtstrahl von der Senkrechten weg gebrochen, folglich muss gelten. Mit folgt:

Die Brechzahlen betragen somit näherungsweise (Luft), (beispielsweise Plexiglas oder Leinöl) und (beispielsweise Wasser mit Saccharose).

Lösung:

(beispielsweise Plexiglas oder Leinöl)

(beispielsweise Wasser mit Saccharose).