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Totalreflexion Aquarium

Frage: Totalreflexion Aquarium
(3 Antworten)

 
Hallo! Undzwar habe ich eine Hausaufgabe in Physik die ich so vom Rechnen her verstanden habe, allerdings bin ich mir nicht sicher wie viel ich bei dieser Aufgabe rechnen muss.
Hier die Aufgabe:

Ein Aquarium mit den Innenmaßen l=45cm b=30cm und h=35cm ist bis 5cm unter den Rand mit Wasser gefüllt.
Der Boden ist verspiegelt. Ein Lichtbündel trifft unter einem Einfallswinkel von 60 Grad in der Mitte des Aquariums auf die Wasseroberfläche.
a) Zeichne das Aquarium in einem sinnvollen Maßstab
b) Berechne und konstruiere den Strahlenverlauf!

Die erste Brechung erfolgt ja von Luft zu Wasser und da habe ich einen Winkel von 40,55 Grad rausbekommen. Allerdings müsste dieser Strahl ja dann durch das Glas gebrochen werden (es ist aber nicht das Material genannt, also Kronglas z.b.) und es steht ja da das nur der Boden verspiegelt ist. Allerdings trifft der Strahl bei meinen Berechnungen nicht auf den Boden. Könnte die Aufgabe auch so gemeint sein, dass auch die Seitenwände verspiegelt sind? Oder ist mit der "Mitte des Aquariums" etwas anderes gemeint?
ANONYM stellte diese Frage am 06.04.2014 - 11:44


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4
Antwort von Webmaster | 06.04.2014 - 16:00
ich verstehe die Aufgabe so, dass der Strahl von oben das Aquarium trifft - deine erste Annahme ist also richtig. Dort ist direkt die Grenzfläche Luft-Wasser (wir nahmen mal an, dass das Aquarium offen ist ;-))


Wenn dort steht, dass der Boden verspiegelt ist, würde ich es so interpretieren, dass der Boden auf der Innenseite des Aquariums verspiegelt ist. Der Strahl trifft also dann auf die Grenzfläche Wasser-Spiegel und wird dort ohne Brechung reflektiert zurück in Richtung Wasseroberfläche.


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0
Antwort von Saaraaa | 06.04.2014 - 16:07
Mein Problem ist allerdings, dass ja dort steht, dass der BODEN verspiegelt ist. Berechne ich allerdings den Winkel für den Strahl erhalte ich ja die 40,55 Grad. Allerdings trifft der Strahl damit auf die Seitenwand des Aquariums und das ist meiner Meinung nach kein Boden. Wären die Seitenwände allerdings verspiegelt, würde das ja bedeuten, dass der Strahl reflektiert wird und dann würde er auf den Boden auftreffen. Dieser ist ja dann auch verspiegelt, also wird der Strahl wieder reflektiert.
Für mich ist das unlogisch, wenn dort steht das der Boden verspiegelt ist. Unter Boden verstehe ich halt keine Seitenwände.


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Beiträge 2719
96
Antwort von v_love | 06.04.2014 - 22:29
"Allerdings trifft der Strahl damit auf die Seitenwand des Aquariums und das ist meiner Meinung nach kein Boden."

sehe ich genau so. scheint wohl ein fehler in der aufgabenstellung zu sein - so ist es fuer mich einfach zu unuebersichtlich.
ausserdem fehlt hier noch die angabe der einfallsebene, schliesslich ist eine gerade nicht durch einen einzigen punkt eindeutig festgelegt und das aquarium nicht rotationssymmetrisch (bzgl. der achse durch den mittelpunkt, senkrecht zur wasseroberflaeche.)

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