Fragen zu Optik und Strahlung

Masl · Gast

Meine Frage:
Hey Leute, ich muss bis Montag ein Übungsblatt für Physik abgeben (im Biostudium -.-)... Wäre super, wenn ihr mir weiter helfen könntet und dabei die Fragen auch erklären könntet!

Aufgabe 1) (5 P)
Ein Lichtstrahl bewegt sich in einem Medium m1 mit der Brechungszahl n1=1,25 und tritt unter einem Einfallswinkel von ?=30° auf eine Grenzfläche zu einem Medium m2. Welches Medium muss optisch dichter sein, wenn es zur Totalreflexion innerhalb von m1 kommen soll? Welche Brechungszahl n2 muss m2 haben, damit es an der Grenzfläche zur Totalreflexion kommt, und das Licht m1 somit nicht verlässt?

Aufgabe 2) (5 P)
Licht durchdringt eine 45 cm dicke getönte Glasschicht, die einen Absorptionskoeffizienten ? von 0,003 cm-1 aufweist. Bestimmen Sie den Transmissionsgrad der Scheibe für den Fall, daß die Reflexion Null ist. Berechnen Sie die Scheibendicke, die notwendig wäre um 50% des einfallenden Lichtes zu absorbieren.

Aufgabe 3) (5 P)
Bei einer normalen Dispersion nimmt die Brechzahl mit zunehmender Wellenlänge ab. Wie würde das durch ein Prisma erzeugte Spektrum bei anormaler Dispersion (zunehmende Brechzahl bei zunehmender Wellenlänge) im Vergleich zu einem ?normalen? Spektrum aussehen? Skizzieren Sie die Lösung für die Farben blau, grün und rot.

Aufgabe 4) (5 P)
Welche Farbe hätte der Himmel wenn die Streuung des Sonnenlichtes an Luftmolekülen proportional zu ?4 statt zu ?-4 wäre? Welche Farbe hätte der Himmel, wenn die Streuung an den Luftmolekülen wellenlängenunabhängig wäre?

Wäre ne riesen hilfe!

Meine Ideen:
Zu 1) Medium m1 muss dichter sein.
N2 muss größer als N1 sein, da es nur zu einer Totalreflexion kommt, wenn die Brechungszahl die Zahl des Einfallswinkel übersteigt und über 90° beträgt.
(Oder fehlt da noch mehr ?)

zu 2) Problem: Ich weiß nicht genau wie der Absorptionskoeffizient sich zusammen setzt. Des Weiteren weiß ich, dass der Transmissionsgrad T= I(t)/I(o) ist... aber wie ich auf I(t) und I(o) komme... keine Ahnung. Die letzte Frage weiß ich leider auch nicht.

zu 3) Da müsste ja einfach die Brechzahl steigen. Die Brechzahl müsste so aus sehen rot > grün > rot und das halt nur als Kurve aufzeichnen oder?

zu 4) Tja, welche Frabe hat der Himmel wohl...

jmd · Anmeldungsdatum: 28.10.2012 Beiträge: 577

Hallo

zu1
Ja m1 ist dichter
Aber n1>n2. n2 kann man ausrechnen

zu2
I=I0*e^(-b*x)

zu4
Wenn jede Wellenlänge gesteut wird müßte der Himmel weiß sein

Gruß

biomasl · Gast

Riesen dank schon mal!

Bei der 1) gilt doch sin alpha/sin 90° = n2/n1 = 0,625 oder?

zu 2) I(t) = I(0)* e^(-alpha*m)
I(t)/I(0) = E^(-0,003*0,45)
= 2,7183 ^(-0,003*0,45)
= 0,87
0,5 = E^(-0,003*M )
M*-0,003 = log(runtergestelltes e 0,5)
M*-0,003 = ln 0,5
= 231,049 cm
?