Wetterbedingungen während einer Autofahrt NieselregenTrockene WischerblätterGischtfahne eines LKW...
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Wetterbedingungen während einer Autofahrt
Nieselregen
Trockene WischerblätterGischtfahne eines LKW
Starkregen
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
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Der Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
http://www.kfztech.de/kfztechnik/sicherheit/regensensor/Regensensor1.jpg (29. 01. 2011)
„Der Regensensor registriert Wassertropfen auf der Windschutzscheibe durch ein optoelektrisches Verfahren.“
http://www.kfztech.de/kfztechnik/sicherheit/regensensor.htm (29.01.2010)
„… dazu werden die physikalischen Effekte der Reflexion und der Brechung ausgenutzt.“
http://rb-kwin.bosch.com/at/de/leistungverbrauchemission/elektrik_steuerungen/sensoren/aktivefahrsicherheit/regensensor.html (29.01.2011)
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Experiment: Die magische Münze
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
2CENT
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Schematische Darstellung der Brechung
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Grenzfläche
Einfallslot
Medium 1
Brechungsindex: n2
δ1
δ2
Medium 2
Brechungsindex: n1
Snelliussches Brechungsgesetz:
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Snelliussches Brechungsgesetz
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
= 50° (Luft) = 1,0003 (Wasser)= 1,33
=
= arcsin
= arcsin sin 50° 1,0003
1,33≈ 35,18°
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Snelliussches Brechungsgesetz
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
(Luft)= 1,0003(Glas) = 1,46
=
≈ 29,95°
= 20°
= arcsin
= arcsin sin 20° 1,46
1,0003
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Snelliussches Brechungsgesetz
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
δ1 = 20°
δ2 = 30°
δRef = 20°
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Kritischer Winkel und Totalreflexion
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Grenzfläche
Einfallslot
Medium 1 (Glas)
n2 = 1,0003 Medium 2 (Luft)
n1 = 1,46
n1 ˃ n2
δc
δc = ≈ 43,25°
1
δc = arcsin δc = arcsin
δcTotalreflexion
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Fermatsches Prinzip
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
A
B
Grenzfläche
Medium 2
Medium 1
n2 ˃ n1 (Brechungsindex) n =c0 (Lichtgeschwindigkeit im Vakuum)
cm (Lichtgeschwindigkeit in Medium)
X
h1
h2x1
d
δ1
δ2
x1
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Zusammenfassung
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
→ Ein Lichtstrahl wird an einer Phasengrenze gebrochen:
• n1 ˂ n2 Lichtstrahl wird zum Einfallslot hin gebrochen
→ Die Richtungsänderung einer Brechung kann durch das snellsche Brechungsgesetz berechnet werden
• n1 ˃ n2 Lichtstrahl wird vom Einfallslot weg gebrochen
˃ erfolgt eine Totalreflexion δc
→ Brechungsgesetz kann aus fresnelschen Formeln abgeleitet werden
→ Brechungsindex n = c0 / cm
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Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
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Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Silikonkissen Silikonkissen
Windschutzscheibe
Leuchtdioden Photodiode
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Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Silikonkissen Silikonkissen
Windschutzscheibe
Leuchtdioden Photodiode
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Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Silikonkissen Silikonkissen
Windschutzscheibe
Leuchtdioden Photodiode