Fermat: Brechung – Lösung
Fermat – Brechung – Zeitlineal
Der Weg mit der kürzesten Zeit
Bewege dich auf dem schnellsten Weg von A nach B.
Im Wasser bewegst du dich langsamer. Hier musst du das Zeitlineal für Wasser verwenden.
- An welchem Punkt musst du ins Wasser gehen? Schreibe deine Vermutung auf. Punkt I
- Bestimme mit dem Zeitlineal die Zeiten für die unterschiedlichen Strecken
(X = D, X = E, ...).
| E | F | G | H | I | |||
| Zeit in s von A nach X | 2,55 | 2,7 | 3,25 | 3,95 | 4,85 | ||
| Zeit in s von X nach B | 7,95 | 6,65 | 5,4 | 4,45 | 3,85 | ||
| Zeit in s von A über X nach B | 10,5 | 9,35 | 8,65 | 8,4 | 8,7 |
Der Weg mit der kürzesten Zeit verläuft über den Punkt H.
Fermat – Brechung – Winkel
Der Weg mit der kürzesten Zeit
Der Weg mit der kürzesten Zeit verläuft über den Punkt H.
Das Geschwindigkeitsverhältnis Land zu Wasser ist genauso groß wie das Lichtgeschwindigkeitsverhältnis Luft zu Glas. Wir betrachten jetzt den entsprechenden Lichtweg.
- Zeichne das Einfallslot und messe den Einfalls- und den Reflexionswinkel. α = 53° β = 33°
Vergleiche dein Ergebnis mit dem Brechungsdiagramm Luft – Glas.
Aus dem Brechungsdiagramm folgt β = 32° . Im Rahmen der Messgenauigkeit (1 °) stimmen die Winkel überein.
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