Lichtbrechung

[Ben04]

Das Brechungsgesetzt ist mir klar allerdings versteh ich nicht wie man dieses Gesetz auf die Veränderung der Geschwindigkeit des Lichtes zurück führen kann. Die Behauptung, dass dies möglich sei wird zum Beispiel auf Wikipedia im ersten Satz erhoben.

Mein Problem ist, dass mir nicht klar ist wieso auf folgender Figure
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Wellen-Brechung.png
wieso der Winkel zwischen dem gebrochenen Strahl und der anderen Linie die vom Schnittpunkt mit dem grünen Kreis ausgeht rechtwinklig sein muß. Ohne das Refraktionsgesetz selbst sehe ich nicht wie man diese Forderung begründen könnte.

Das Problem ist, dass für jeden Winkel die gebrochenen Strahle paralelle wären. Desweiteren kann man dank Thales auch sagen, dass alle Strahle proportional zu ihrer Position zwischen zwei Strahlen in C2 vorankommen.

Welcher Bedingung müssen die gebrochenen Strahlen noch genügen welche ich in Meinung Überlegungen vergessen habe?

[Pellaeon]

Das Problem ist, dass für jeden Winkel die gebrochenen Strahle paralelle wären

? Was ist das ein Problem: solange das einfallende Licht dieselbe Wellenlänge hat, wird natürlich jeder Strahl gleich gebrochen, müssen also bei gleichem Einfalls- auch den gleichen Brechungswinkel haben.

[scrub]

Ben04 schrieb:

Mein Problem ist, dass mir nicht klar ist wieso auf folgender Figure
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Wellen-Brechung.png
wieso der Winkel zwischen dem gebrochenen Strahl und der anderen Linie die vom Schnittpunkt mit dem grünen Kreis ausgeht rechtwinklig sein muß. Ohne das Refraktionsgesetz selbst sehe ich nicht wie man diese Forderung begründen könnte.

die vier roten linien, die tangenten, das sind keine der gebrochenen strahlen, sondern nur hilfslinien. die gebrochenen strahlen sind der schwarze strahl und die dazu parallelen roten.

skizziere doch einfach für verschiedene zeitpunkte die brechung. setze voraus: an der grenze der medien werden elementarwellen erzeugt, deren front nun wieder als welle aufgefaßt wird.

[TGGC|_work]

Stell dir das doch einfach so vor, als würdest du mit Schlitten odder Ski, von dem schön glattgetrampeltem Schnee in den Neuschnee reinfahren, wo es nichtmehr so schön rutscht.

Bye, TGGC (Demo or Die)

[Ben04]

Pellaeon schrieb:

? Was ist das ein Problem: solange das einfallende Licht dieselbe Wellenlänge hat, wird natürlich jeder Strahl gleich gebrochen, müssen also bei gleichem Einfalls- auch den gleichen Brechungswinkel haben.

Das ist mir klar aber für jeden Brechungswinkel die Strahlen paralelle sind. Bedenke $n\_1*\sin{\alpha} = n\_2*\sin{\beta}$ ist das Ziel und kann daher nicht zur Bestimmung benutzt werden! β kann ja jeden Wert von $-\frac{\pi}{2}$ bis $\frac{\pi}{2}$ annehmen und trotzdem bleibt:
a) Alle Strahen parallel da jeder den gleichen Winkel β nimmt.
b) Zwischen zwei Strahlen sind alle Strahen proportional zur Position zwischen diesen Strahlen. Ich nene die Strahen jetzt mal a, b und c von links nach rechts.
b wird genau auf halber Strecke zwischen a und c gebrochen deshalb ist seine Länge in $C_2$ auch genau der Durschnitt von a und c, das heißt a/2 da c 0 ist. Dies lässt sich mit Hilfe von Tahles zeigen.

scrub schrieb:

die vier roten linien, die tangenten, das sind keine der gebrochenen strahlen, sondern nur hilfslinien. die gebrochenen strahlen sind der schwarze strahl und die dazu parallelen roten.

Meine Frage kannst man auch folgendermassen formulieren : Wieso sind das Tangenten?

scrub schrieb:

setze voraus: an der grenze der medien werden elementarwellen erzeugt, deren front nun wieder als welle aufgefaßt wird.

Ich verstehe nicht. Was sind Elementarwellen?

Stell dir das doch einfach so vor, als würdest du mit Schlitten odder Ski, von dem schön glattgetrampeltem Schnee in den Neuschnee reinfahren, wo es nichtmehr so schön rutscht.

Dass es dreht ist mir klar aber um wieviel?

EDIT: Vielleicht sollte ich noch erwähnen, dass die Geschwindigkeit vom Licht in $C_1$ und $C_2$ als bekannt ansehe.

[Daniel E.]

Ben04 schrieb:

scrub schrieb:

setze voraus: an der grenze der medien werden elementarwellen erzeugt, deren front nun wieder als welle aufgefaßt wird.

Ich verstehe nicht. Was sind Elementarwellen?

Die Strahlenoptik, die Du hier beschreibst, ist ein Grenzfall der allgemeineren Wellenoptik. Die Halbkreise, die Du in deiner Skizze siehst, sind "Elementarwellen", bzw. deren Wellenfronten.

Google mal nach Huygens'sche Elementarwellen oder Huygens'sches Prinzip.

So ganz habe ich deine Frage aber immer noch nicht verstanden. Was willst Du denn genau verstehen? Das Brechungsgesetz? Das ergibt sich doch aus recht einfachen geometrischen Überlegungen, wenigstens wenn man mitberücksichtigt, daß Licht eine Welle ist.

(Es gibt natürlich noch andere Herleitungen für das Brechungsgesetz, zB das Extremalprinzip von Fermat ["Licht nimmt immer den schnellsten Weg"], aber die geometrische Überlegung ist die übliche, die mW auch Snell damals gemacht hat.)

[scrub]

Ben04 schrieb:

scrub schrieb:

die vier roten linien, die tangenten, das sind keine der gebrochenen strahlen, sondern nur hilfslinien. die gebrochenen strahlen sind der schwarze strahl und die dazu parallelen roten.

Meine Frage kannst man auch folgendermassen formulieren : Wieso sind das Tangenten?

diese linien sind die neue wellenfronten. wenn es keine tangenten wären, würde entweder ein teil der elementarwelle vor der wellenfront liegen (widerspruch, wenn die wellenfront soll ja gerade alle vordersten punkte beinhalten) oder die wellenfront würde nicht die sie erzeugende elementarwelle beinhalten (widerspruch).