Totalreflexion im Wasserstrahl

Kurzbeschreibung

In unserem Versuch schießen wir mit einem He-Ne-Laserstrahl im rechten Winkel zur Grenzfläche (keine Totalreflexion!)durch die verengte Öffnung (Glasrohr im Korken) eines 5 Liter Wassertrogs und führen ihn in einen ausfließenden Wasserstrahl. Dort wird er solange im Strahl totalreflektiert, bis sich der Strahl in einzelne Tropfen auflöst. Die Sichtbarkeit des Lichts im Strahl erreichen wir durch Streuung an kleinen aufgeschwemmten Teilchen (Mastix oder Dosenmilch)

Beim Übergang eines Lichtstrahls von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium (z.B. von Wasser in Luft) wird das Licht vom Lot weggebrochen. Deshalb gibt es einen Winkel zwischen Lichtstrahl und Grenzfläche, den man Grenzwinkel der Totalreflexion nennt. Er ist dann erreicht, wenn das Licht so flach auf die Grenzfläche trifft, dass es das dichtere Medium nicht mehr verlassen kann. Jenseits diese Winkels wird das Licht einfach in das dichtere Medium zurückreflektiert (Totalreflexion). Dabei geht keinerlei Energie verloren.

Betriebsanleitungen: Laser, Elektrogeräte

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