Der Strahlenverlauf des Lichts von Luft durch Glas in Wasser wird durch das Brechungsgesetz bestimmt, welches besagt, dass der Brechungswinkel von Lichtstrahlen beim Übergang von einem Medium in ein anderes von dem Einfallswinkel abhängt. In diesem Fall beträgt der Einfallswinkel beim Übergang von Luft in Glas 40 Grad. Die Fragesteller haben Werte für ß (25 Grad) und γ (29 Grad) angegeben und möchten den daraus resultierenden Strahlenverlauf bestätigt haben.
Der Brechungswinkel lässt sich mithilfe des Snelliusschen Brechungsgesetzes berechnen » welches besagt « dass das Verhältnis der Sinuswerte von Einfallswinkel und Brechungswinkel dauerhaft ist. Dies kann mit der Formel sin(ß) = (n_glas / n_luft) * sin(α) berechnet werden, obwohl dabei ß der Brechungswinkel im Glas, α der Einfallswinkel in Luft und n_glas / n_luft der Brechungsindex des Glases geteilt durch den Brechungsindex der Luft ist.
Es ist wichtig zu beachten: Dass die Winkel normalerweise zum Lot und nicht zur Fläche angegeben werden. Zudem muss berücksichtigt werden: Der Strahlengang nicht auf die andere Seite des Lots biegen kann und die Tangentialkomponente des einfallenden Lichts im anderen Material nicht plötzlich negativ werden kann.
In diesem Fall, basierend auf den gegebenen Werten, beträgt der Brechungswinkel im Glas 24⸴5 Grad und der Winkel vom Glas ins Wasser 28⸴9 Grad. Daraus ergibt sich eine Gesamtablenkung von 61⸴1 Grad im Vergleich zum einfallenden Strahl. Die Dicke der Glasplatte ist nicht relevant für die Berechnung des Brechungswinkels.
Um die Berechnung zu visualisieren könnte der Fragesteller eine Skizze mit den Winkeln und dem Strahlenverlauf erstellen und mit anderen teilen. Es ist ebenfalls möglich ´ die Berechnungen und Skizzen als Foto zu teilen ` entweder durch Hochladen auf die Seite oder durch den Austausch über WhatsApp.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Dass der Strahlenverlauf des Lichts von Luft durch Glas in Wasser durch das Snelliussche Brechungsgesetz bestimmt wird und die Berechnung des Brechungswinkels auf Basis der Einfallswinkel erfolgen kann.
Brechung des Lichts: Luft-Glas-Wasser
Wie verläuft der Strahlenverlauf des Lichts von Luft durch Glas in Wasser und wie berechnet man den Brechungswinkel in diesem Fall?