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Reflexionsgesetz

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Reflexionsgesetz

Hast Du Dich jemals gefragt, wie ein Spiegel funktioniert? Wie ist es möglich, dass er Dir ein wahrheitsgetreues Abbild von Dir selbst zeigt? Dieses Phänomen lässt sich mit dem Reflexionsgesetz erklären.

Reflexionsgesetz einfach erklärt

Um das Reflexionsgesetz und das Verhalten von Licht in Bezug dazu besser zu verstehen, kannst Du Dir folgendes vorstellen:

Du stehst an einem Billardtisch und stößt eine der Kugeln, die in diesem Fall den Lichtstrahl darstellen soll, an den Rand des Tisches. Was passiert? So wie sich die Kugel auf den Rand des Billardtisches zubewegt, so prallt sie eine andere Richtung wieder ab.

Was genau hat das mit der Lichtreflexion zu tun? Das Verhalten der Kugel ist vergleichbar mit dem Verhalten von Licht, welches an einem Spiegel reflektiert wird.

Reflexion Definition

Fällt Licht auf die Oberfläche eines beliebigen Körpers, so wird ein Teil der Lichtstrahlen reflektiert. Dieses physikalische Phänomen lässt sich mit Hilfe des Reflexionsgesetzes beschreiben.

Reflexionsgesetz Formel

Bei der Reflexion befinden sich der einfallende Lichtstrahl, das Einfallslot und der von der Oberfläche reflektierte Strahl in einer Ebene. Wird ein Strahl von einer Oberfläche reflektiert, ändert dieser die Ausbreitungsrichtung.

Die Ausbreitungsrichtung des reflektierten Lichts wird durch das sogenannte Reflexionsgesetz beschrieben. Dieses besagt, dass der Einfallswinkel α des Lichts genauso groß ist, wie der Ausfallswinkel α' des reflektierten Strahls

Reflexionsgesetz Formel des Reflexionsgesetzes StudySmarter .

Das Reflexionsgesetz gilt für jede Reflexion. Die Oberfläche, an der die Reflexion stattfindet, ist jedoch eine Ebene Fläche oder ein Spiegel. Sie können genauso gut gewölbt oder uneben sein. Diese Reflexion an einer unebenen, rauen Oberfläche wird dabei diffuse Reflexion genannt. Mehr dazu später!

Lichtreflexion am Spiegel

Die Reflexion von Licht findet an jeder beliebigen Oberfläche statt, ob diese eben, uneben oder gewölbt ist. Zunächst schaust Du Dir dabei an, was bei der Lichtreflexion an einem ebenen Spiegel passiert.

Reflexionsgesetz Spiegel

Das Reflexionsgesetz besagt, dass der Einfallswinkel genauso groß ist wie der Ausfallswinkel. Worauf es beim Reflexionsgesetz sonst noch ankommt und wodurch es bestimmt wird, ist in Abbildung 1 dargestellt.

Bei der Reflexion am ebenen Spiegel strahlt der einfallende Strahl auf die Oberfläche. Das Einfallslot befindet sich in einem rechten Winkel auf der Oberfläche, die den Strahl reflektiert. Von dem Punkt aus, an dem das einfallende Licht auf den Spiegel trifft, wird der Stahl reflektiert. Dabei ist der Einfallswinkel, welcher sich zwischen einfallenden Strahl und Lot befindet, und der Reflexionswinkel, der sich zwischen Lot und reflektiertem Strahl liegt, gleich groß.

Wenn Licht mehr oder weniger ganz reflektiert wird, wird der Vorgang Spiegelung genannt.

Was geschieht jedoch mit dem Teil des Lichts, der nicht reflektiert wird? Bei der Reflexion von einem Lichtstrahl an einer Oberfläche wird immerhin nie das gesamte Licht reflektiert.

Reflexion und Absorption von Licht

Wenn Licht auf einen Körper jeglicher Form trifft, muss es nicht zwingend vollständig reflektiert werden. Der neben der Reflexion relevanteste Vorgang ist die sogenannte Absorption.

Es handelt sich um eine Absorption, wenn die Energie des Lichts von den kleinsten Teilchen eines Körpers, also von den Molekülen oder Atomen, aufgenommen wird.

Die absorbierte Energie des Lichts wird aufgrund der geltenden Energieerhaltung in Bewegungsenergie umgewandelt. Die zunehmende Bewegung der Moleküle erzeugt wiederum Wärme, die vom Körper in alle Richtungen abgegeben wird.

Stell Dir vor, Du trägst an einem warmen Sommertag ein schwarzes oder dunkles Oberteil. Je dunkler dabei das Shirt ist, desto mehr Sonnenlicht wird absorbiert und umso mehr kinetische Energie erhalten die Moleküle. Ergebnis ist: Das Oberteil erwärmt sich und Du bereust eventuell die Kleidungswahl des Tages.

Es gilt also: elektromagnetische Wellen wie Licht können sowohl reflektiert als auch absorbiert werden. Bei einer Reflexion werden sie von einer Oberfläche zurückgeworfen, bei der Absorption von einer Oberfläche aufgenommen und in Wärme umgewandelt. Unterschiedliche Materialien und Oberflächen reflektieren und absorbieren unterschiedlich stark.

Diffuse Reflexion und direkte Reflexion

Hast Du Dich schon einmal gefragt, warum das Sonnenlicht so stark glitzert, wenn es auf die Oberfläche eines Sees trifft? Dieses physikalische Phänomen hängt mit der diffusen Reflexion des Lichts zusammen.

Bei der diffusen Reflexion trifft ein Lichtstrahl auf eine unebene, raue Oberfläche, so wird das einfallende Licht zerstreut. Für jeden einzelnen Lichtstrahl gilt das Reflexionsgesetz – sie werden in verschiedenste Richtungen reflektiert.

Oftmals wird bei der diffusen Reflexion auch von der Streuung des Lichts gesprochen.

Ähnliches passiert übrigens bei einer regennassen Straße. Diese ist viel schlechter zu erkennen als eine trockene Straße. Hier bildet das Wasser eine Schicht auf der rauen Oberfläche und füllt alle Unebenheiten aus. Es bildet also eine ebene Reflexionsfläche. Die Straße wirkt dadurch wie ein Spiegel und die Fahrbahn ist schlecht oder nicht mehr erkennbar.

Das Ganze wäre aber kein physikalisches Phänomen, wenn Du es nicht in einer schematischen Darstellung abbilden kannst.

In Abbildung 2 siehst Du eine Darstellung, die Dir eine bessere Vorstellung davon gibt, was genau bei der direkten (links) und diffusen Reflexion (rechts) passiert.

Bei einer direkten Reflexion an einer ebenen Fläche kommt es weitgehend zu einer regelmäßigen Einstrahlung aus der gleichen Richtung. Alle Strahlen, die auf die Oberfläche treffen, werden in dieselbe Richtung zurückgeworfen.

Bei der diffusen Reflexion trifft das Licht auf verschiedenste Unebenheiten, zum Beispiel auf eine Tapete oder auf eine Straße. Das Reflexionsgesetz gilt dann immer noch, das einfallende Licht wird jedoch in verschiedene Richtungen zurückgeworfen.

Eine Reflexion von Licht findet jedoch nicht ausschließlich an ebenen Flächen statt. Weitere Arten von Spiegeln und Oberflächen folgen im nächsten Abschnitt.

Reflexionsgesetz Beispiele

Nicht immer sind alle Dinge in der Natur eben oder uneben. Manche Oberflächen sind gewölbt oder sphärisch geformt wie eine Kugel.

Wie genau sich das Reflexionsgesetz in diesen Fällen verhält, erfährst Du im Detail in den Artikeln zum Thema Parabolspiegel und sphärische Spiegel!

Reflexion an einem Parabolspiegel

Du hast bereits in vorherigen Kapiteln des Artikels gelernt, wie sich das Licht bei einer Reflexion an einem herkömmlichen Wandspiegel verhält. Nicht jeder Spiegel ist jedoch eine ebene Oberfläche. Ein weiters Beispiel ist der sogenannte Parabolspiegel.

Ein Parabolspiegel ist eine Art Hohlspiegel in Form eines Rotationsparaboloids. Der Querschnitt eines Parabolspiegels ist eine Parabel.

Bei einem Parabolspiegel, wie Du ihn in Abbildung 3 siehst, sammeln sich alle reflektierten Strahlen in einem Brennpunkt F.

In Abbildung 3 siehst Du eine schematische Darstellung eines Parabolspiegels. Lichtstrahlen, die alle aus der gleichen Richtung kommen, werden an unterschiedlichen Punkten des parabelförmigen Spiegels reflektiert. Auch hier gilt das Reflexionsgesetz, die gewölbte Spiegeloberfläche jedoch sorgt dafür, dass alle reflektierten Strahlen in einem Brennpunkt F zusammentreffen.

Parabolspiegel werden oftmals zum Empfangen oder Aussenden von Wellen genutzt. Ein Beispiel sind hier Satellitenschüsseln. Diese sind aufgebaut wie ein Parabolspiegel. In einem bestimmten Abstand zum Mittelpunkt der Oberfläche befindet sich ein Empfänger, welcher Wellen oder Strahlen, die auf den Spiegel treffen, aufnehmen kann. Von dort aus können die Wellen gerichtet ausgesandt werden.

Wenn Dich das Thema der Reflexion an Parabolspiegeln interessiert, dann schau doch im dazugehörigen Artikel vorbei!

Reflexion an sphärischen Spiegeln

Das Reflexionsgesetz gilt also auch an Spiegeln mit gekrümmten Oberflächen. Neben den Parabolspiegeln gibt es die sogenannten sphärischen Spiegel.

Die Form eines sphärischen Spiegels (siehe Abbildung 4) lässt sich als einen Teil einer Kugel darstellen. Wie ein sphärischer Spiegel das Licht reflektiert, wird hier durch den sogenannten Wölbungsradius bestimmt.

Stell Dir vor, Du platzierst in dem Mittelpunkt der Kugel eine punktförmige Lichtquelle. Der Spiegel reflektiert das Licht daraufhin so, dass es zurück auf die Quelle trifft.

Wenn Du genaueres zur Reflexion des Lichts an einem sphärischen Spiegel wissen möchtest, dann schau auch hier im dazugehörigen Artikel vorbei.

Reflexionsgesetz Übung

Zum Schluss folgt eine kurze Übungsaufgabe, die Dir hilft, neu gelerntes anzuwenden.

Aufgabe

Der Lichtstrahl eines Leuchtturms (Höhe) trifft unter dem Einfallswinkel α auf die Wasseroberfläche. Von dort aus wird er unter gleich großem Winkel reflektiert und trifft anschließend auf einen Beobachter (Höhe ). Der Punkt, an dem die Reflexion stattfindet, liegt etwa vom Beobachter entfernt.

Wie weit ist der Leuchtturm vom Punkt der Reflexion entfernt?

Lösung

Es gilt: Der Einfallswinkel α ist genauso groß wie der Ausfallswinkel α'. Damit ist auch der Tangens dieser Winkel gleich. Da der Tangens als Quotient aus Gegenkathete und Ankathete definiert ist, folgt

Das Umstellen dieser Gleichung liefert

Der Reflexionspunkt ist also etwa x = 752,6 Meter vom Leuchtturm entfernt.

Jetzt bleibt jedoch noch eines zu klären – Wie funktioniert nun ein Spiegel?

Bei einem Spiegel handelt es sich um eine ebene Oberfläche, welche mit Aluminium oder Silber beschichtet ist. Diese Metallschicht ist extrem glatt und in der Lage, einfallendes Licht geordnet zurückzuwerfen. Stellst Du Dich also morgens in aller Frühe vor den Badezimmerspiegel, trifft das Licht aus einer Richtung auf den Spiegel. Es wird nach dem Reflexionsgesetz reflektiert und Dein Spiegelbild wird sichtbar.

Reflexionsgesetz - Das Wichtigste

  • Das Reflexionsgesetz besagt, dass der Einfallswinkel und der Ausfallswinkel gleich groß sind

Reflexionsgesetz Formel StudySmarter

  • Licht, welches mehr oder weniger vollständig reflektiert wird, wird gespiegelt.
  • Bei einer Absorption wird die Energie des Lichts von der Oberfläche des bestrahlten Körpers aufgenommen.
  • Bei einer diffusen Reflexion wird das Licht an einer unebenen Fläche reflektiert. Dabei wird das einfallende Licht zerstreut und in verschiedene Richtungen reflektiert.
  • Bei einer diffusen Reflexion gilt das Reflexionsgesetz.
  • Bei einer direkten Reflexion an einer ebenen Fläche werden alle Strahlen in dieselbe Richtung zurückgeworfen.
  • Ein Parabolspiegel ist eine Art Hohlspiegel. Den Querschnitt ist eine Parabel.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Reflexionsgesetz

Bei einer Reflexion trifft ein Lichtstrahl auf eine Oberfläche. Von dort aus wird der Strahl in einem Winkel in eine andere Richtung reflektiert.


Bei der Absorption wird das einfallende Licht von den Molekülen des Körpers absorbiert. Das heißt, die Energie des Lichts wandelt sich in kinetische Energie um, und anschließend in Wärme.

Bei einer diffusen Reflexion trifft das Licht nicht auf eine ebene Oberfläche, sondern auf eine raue, unebene Oberfläche. Das Reflexionsgesetz gilt auch in diesem Fall, jedoch variieren die Einfallswinkel und das Licht wird in unterschiedlichste Richtungen reflektiert.

Eine Reflexion ist besonders gut zu erkennen, wenn Licht an einer ebenen Oberfläche reflektiert wird. Bei diesem Vorgang hat das Licht den gleichen Einfallswinkel und wird dementsprechend in die gleiche Richtung reflektiert.

Das Reflexionsgesetz besagt, dass der Einfallswinkel eines einfallenden Lichtstrahls auf eine Oberfläche genau so groß ist wie der Ausfallswinkel.

Finales Reflexionsgesetz Quiz

Frage

Welche 2 verschiedenen Varianten des sphärischen Spiegels gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Hohlspiegel, konkaver Spiegel oder Sammelspiegel
  • Wölbspiegel, konvexer Spiegel oder Zerstreuungsspiegel
Frage anzeigen

Frage

Welche 4 Hauptstrahlarten werden bei der Reflexion an sphärischen Spiegeln beobachtet?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Mittelpunktstrahlen
  • Parallelstrahlen
  • Brennpunktstrahlen
  • Scheitelstrahlen
Frage anzeigen

Frage

Wie wird Licht an sphärischen Spiegeln reflektiert?

Antwort anzeigen

Antwort

`Grundsätzlich gilt das Reflexionsgesetz aus der Reflexion an ebenen Spiegeln. Dabei stellt die Tangente des Auftreffpunktes und der Radius (Linie vom Mittelpunkt aus zum selben Punkt) das Winkellot dar. Parallelstrahlen  werden fast genau durch den Brennpunkt F reflektiert

Frage anzeigen

Frage

Wie erscheint das Spiegelbild bei einem Hohlspiegel, wenn der Gegenstand sich innerhalb der ersten Brennweite befindet?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Bahnen der reflektierten Strahlen treffen sich "hinter" dem Spiegel und über der Höhe der eigentlichen Lichtquelle. Das Bild erscheint somit vergrößert, aufrecht und ist virtuell.

Frage anzeigen

Frage

Wie erscheint das Spiegelbild bei einem Hohlspiegel, wenn sich der Gegenstand zwischen erster und zweiter Brennweite befindet?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Bild ist verkehrt herum, vergrößert und reell.

Frage anzeigen

Frage

Wie erscheint das Spiegelbild bei einem Hohlspiegel, wenn sich der Gegenstand außerhalb der zweiten Brennweite befindet?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Bild ist verkleinert, verkehrt herum und reell.

Frage anzeigen

Frage

Wie erscheint das Spiegelbild bei Wölbspiegel?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei diesem Spiegel muss man nicht nach Distanz des Gegenstands zum Spiegel differenzieren. Das Spiegelbild ist immer aufrecht, verkleinert und virtuell.

Frage anzeigen

Frage

Wann entstehen virtuelle Bilder?

Antwort anzeigen

Antwort

Virtuelle Bilder entstehen wenn divergente Lichtstrahlen bei der Reflektion entstehen, d.h. die reflektierten Lichtstrahlen sich von einander entfernen. In diesem Fall treffen sie sich nicht in der Luft vor dem Spiegel, sondern der Bildpunkt entsteht "hinter" dem Spiegel. Man könnte dieses Bild also nicht projizieren, sondern man kann es nur im Spiegel wahrnehmen.

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Frage

Was sind reelle Bilder?

Antwort anzeigen

Antwort

Reelle Bilder entstehen, wenn nach der Reflexion konvergente Strahlen entstehen, d.h. die reflektierten Lichtstrahlen treffen sich und kreieren einen Bildpunkt B im Raum. Da er sich im Raum und nicht im Spiegel befindet, ist ein reelles Bild projizierbar.

Frage anzeigen

Frage

Wie nennt man das Verhalten der Lichtstrahlen, dass sie nicht exakt durch den Brennpunkt verlaufen und eine Brennfläche statt einem Brennpunkt kreieren?

Antwort anzeigen

Antwort

Man nennt dieses Verhalten: sphärische Aberration

Frage anzeigen

Frage

Sphärische Aberration: Durch welche Faktoren verläuft ein reflektierter Lichtstrahl näher zum Brennpunkt F?

Antwort anzeigen

Antwort

Umso näher der Parallelstrahl zur optischen Achse a verlief, umso genauer wird er den Brennpunkt F treffen. Außerdem hilft ein größtmöglicher Spiegelradius.

Frage anzeigen

Frage

Wie nennt sich die entstandene Brennfläche bei der sphärischen Aberration?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie nennt sich Katakaustik.

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Frage

Was ist ein konkaver Spiegel?

Antwort anzeigen

Antwort

Konkaver Spiegel = Hohlspiegel

Frage anzeigen

Frage

Was ist ein konvexer Spiegel?

Antwort anzeigen

Antwort

konvexer Spiegel = Wölbspiegel

Frage anzeigen

Frage

Welche Strahlen sind Parallelstrahlen?

Antwort anzeigen

Antwort

Parallelstrahlen verlaufen, bevor sie auf den Spiegel treffen, parallel zur optischen Achse a, die vom Mittelpunkt M zum Spiegelpunkt S verläuft. Nach der Reflexion verlaufen sie (fast) durch den Brennpunkt F.

Frage anzeigen

Frage

Was macht ein Spiegel mit dem Licht, das auf ihn fällt?

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Antwort

Da ein Spiegel eine glatte verspiegelte Oberfläche beschreibt, wird das meiste Licht zurückgeworfen bzw. reflektiert.

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Frage

Was beschreiben die Winkel α und β / α' bei der Reflexion von Licht?

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Antwort

α beschreibt den Einfallswinkel des Lichtstrahles auf den Spiegel, β / α' stehen für den Reflexionswinkel mit dem der Lichtstrahl reflektiert wird

Frage anzeigen

Frage

Wie werden die Winkel α und β / α' bei der Reflexion am ebenen Spiegel gemessen?

Antwort anzeigen

Antwort

Vom Treffpunkt des Lichtbündels und Spiegels aus, verläuft eine Senkrechte zum Spiegel. Diese Senkrechte gilt als Einfallslot. Die Winkel werden dann nach rechts oder links von ihr aus gemessen.

Frage anzeigen

Frage

Wie wird ein Lichtstrahl bei einem ebenen glatten Spiegel reflektiert?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Einfallswinkel und Reflexionswinkel besitzen immer den gleichen Wert. Fällt ein Lichtstrahl mit 30° auf einen Spiegel, wird er mit einem Reflexionswinkel von 30 ° reflektiert.

Frage anzeigen

Frage

Was besagt das Reflexionsgesetz?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Der einfallende und reflektierte Strahl, sowie das Einfallslot liegen in einer Ebene.
  2. Der Reflexionswinkel ist immer so groß, wie der Einfallswinkel.
  3. Der Lichtweg ist umkehrbar.
Frage anzeigen

Frage

Wieso kann β auch α' genannt werden?

Antwort anzeigen

Antwort

β beschreibt den Reflexionswinkel. Dieser ist bei ebenen glatten Spiegeln immer genau so groß wie der Einfallswinkel α. Die Winkel α und β verlaufen jedoch nicht in die gleiche Richtung. Sie sind immer auf der entgegengesetzten Seite voneinander. Von daher kann man sagen β=α'.

Frage anzeigen

Frage

Was muss passieren, damit wir Menschen ein bestimmtes Spiegelbild wahrnehmen?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Lichtstrahlen einer Lichtquelle müssen in unser Auge fallen und in einem Bildpunkt B zusammen kommen.

Frage anzeigen

Frage

Welche 2 verschiedenen Arten von Bildern können generell entstehen?

Antwort anzeigen

Antwort

1. Reelle Bilder

2. Virtuelle Bilder

Frage anzeigen

Frage

Können auch andere Oberflächen wie ein ebener Spiegel fungieren?

Antwort anzeigen

Antwort

Ja, z. Bsp. Wasser. Schaust du an einem See ins Wasser, siehst du dein Spiegelbild.

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Frage

Was bedeutet es, dass ein Lichtstrahl umkehrbar ist?

Antwort anzeigen

Antwort

Würde ein Lichtstrahl aus der Richtung kommen, zu der ein anderer reflektiert wurde, wird er die exakt gleiche Laufbahn besitzen wie der erste Lichtstrahl. Der Lichtstrahl wird "vorwärts" genau die gleiche Laufbahn besitzen wie "rückwärts".

Frage anzeigen

Frage

Wird die Reflexion am ebenen Spiegel als 3D Modell untersucht?

Antwort anzeigen

Antwort

In der Schule wird die Reflexion am ebenen Spiegel immer als 2D-Modell betrachtet. Der einfallende und reflektierte Strahl, sowie das Einfallslot liegen in einer Ebene.

Frage anzeigen

Frage

Welchen Reflexionswinkel besitzt ein Lichtstrahl am ebenen Spiegel, wenn er einen Einfallswinkel von 87° besitzt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Reflexionswinkel β/ α' würde 87° betragen.

Frage anzeigen

Frage

Erschafft ein Beamer ein virtuelles oder reelles Bild?

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Antwort

Er erschafft ein reelles Bild, da das Bild tatsächlich auf die Wand/ Leinwand gestrahlt wird und nicht nur so scheint, als ob es dort sei. Es ist keine Illusion, dass das Bild zu sehen ist.

Frage anzeigen

Frage

Welche Form besitzt ein Parabolspiegel?

Antwort anzeigen

Antwort

Form einer Parabel, die um ihre eigene Achse rotiert wurde -> Rotationsparaboloid

Frage anzeigen

Frage

Besitzt ein Parabolspiegel überall die gleiche Krümmung?

Antwort anzeigen

Antwort

Nein. Da die Form eine Parabel ist, besitzt der Parabolspiegel überall eine unterschiedliche Krümmung

Frage anzeigen

Frage

Kann ein Parabolspiegel nur für Lichtstrahlen und die "Optik" benutzt werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Nein. Ein Parabolspiegel kann für jegliche Wellen (Licht, Radio, Schall) benutzt werden.

Frage anzeigen

Frage

Was passiert mit Parallelstrahlen, wenn sie auf einen Parabolspiegel treffen?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie werden exakt im Brennpunkt F konzentriert.

Frage anzeigen

Frage

Was passiert mit den Lichtstrahlen, wenn eine Lichtquelle exakt vom Brennpunkt F eines Parabolspiegels aus Licht entsendet, das auf den Parabolspiegel trifft?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Strahlen werden als Parallelstrahlen reflektiert, die parallel zur optischen Achse a verlaufen.

Frage anzeigen

Frage

Entsteht bei einem Parabolspiegel eine Katakaustik?

Antwort anzeigen

Antwort

Nein, denn eine Katakaustik kommt nur zustande, wenn Lichtstrahlen nicht genau im Brennpunkt F konzentriert werden. 

Frage anzeigen

Frage

Wenn man die Eigenschaften der Parabel eines Parabolspiegels untersucht: Wo und wie entsteht die Hilfs-Gerade l? Was hat der Punkt P auf der Parabel mit l zu tun?

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Antwort

Brennpunkt F wird am TP(Tiefpunkt) der Parabel gespiegelt. Auf der Höhe des gespiegelten Brennpunktes F' bildet l eine Waagerechte. Der Punkt P der Parabel hat immer den gleichen Abstand zum Brennpunkt F und zur Geraden l.

Frage anzeigen

Frage

Der Punkt Q beschreibe den Treffpunkt der Senkrechten vom Punkt P zur Geraden l. Außerdem stellt G den Mittelpunkt der Strecke QF dar: Wenn das Dreieck FPQ entsteht, was stellt die Halbierende GP dar?

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Antwort

Die Halbierende bildet die Tangente des Treffpunktes P auf der Parabel.

Frage anzeigen

Frage

Kann man mit Parabolspiegeln Licht weit aussenden?

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Antwort

Ja, da das Licht als Parallelstrahlen ausgestrahlt wird.

Frage anzeigen

Frage

Kann man mit einem Parabolspiegel Wellen aus weiter Entfernung empfangen?

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Antwort

Ja, denn sie werden exakt im Brennpunkt F konzentriert und für unser Auge sichtbar/ für uns Menschen wahrnehmbar gemacht.

Frage anzeigen

Frage

Nenne 2 Beispiele für Anwendungen eines Parabolspiegels.

Antwort anzeigen

Antwort

  • Scheinwerfer (Theater oder Auto, kann beides sein)
  • Teleskope
  • Solarkocher
  • Solarschmelzofen


Auch Räume bei denen man auf einer Seite in voller Lautstäke hört, was auf der anderen Seite gesprochen wird, haben meist eine parabolische Form.

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Frage

Wenn man keine finanziellen Sorgen hat und sich entscheiden müsste, ob eine Satellitenschüssel zur Untersuchung des Alls in einer bestimmten Richtung die Form eines Hohlspiegels oder eines Parabolspiegels sein soll, welcher der beiden Varianten wäre praktischer? Begründe.

Antwort anzeigen

Antwort

Der Parabolspiegel, denn er konzentriert einfallende Wellen besser und kann auch weiter entfernte Wellen als ein Hohlspiegel bündeln.

Ein Parabolspiegel ist zwar teurer, jedoch sind keine finanziellen Schwierigkeiten vorgegeben. Außerdem wird das All in einem bestimmten Bereich untersucht, wofür sich der Parabolspiegel, der Parallelstrahlen entsendet, hervorragend eignet.

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