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Brechung von Licht ist, wenn sich Licht verdoppelt, wenn es durch eine Kurve durch eine Grenzfläche zwischen zwei Materialien tritt. Es ist ein Phänomen, das Fischern bekannt ist, die beobachten, wie sich ihre Angelschnüre im Wasser verdoppelt. Mehrere Experimente können verwendet werden, um die Brechung zu demonstrieren, einschließlich eines Prismas, um das Licht in den Farben des Regenbogens zu trennen.
Schüssel mit Wasser
Legen Sie eine Münze in den Boden einer Schüssel. Treten Sie weg, bis die Münze am Rand der Schüssel nicht mehr zu sehen ist. Bitten Sie dann jemanden, Wasser in die Schüssel zu füllen. Möglicherweise können Sie die Münze aufgrund des Lichtwechsels sehen, wenn das Münzbild schräg (in einer Kurve) über die Luft-Wasser-Oberfläche verläuft.
Bleistift
Führen Sie einen Stift schräg in ein Glas Wasser ein. Von oben scheint der Stift gefaltet zu sein, weil die Brechung zwischen der Wasser-Luft-Grenzfläche stattgefunden hat. Wenn Sie jedoch den Bleistift an den Seiten des Glases betrachten, sieht er gerade aus, weil das Licht durch eine Glasoberfläche fällt.
Von den Seiten können Sie auch durch die Wasseroberfläche blicken. Dann erscheint der Stift schief, wenn das Licht von dem Teil des Bleistifts über dem Wasser schräg durch die Wasser-Luft-Oberfläche fällt.
Wasserkrug
Hier ist ein Experiment, das die Brechung eines Lichtstrahls zeigt. Dies sollte bei ausgeschaltetem Licht geschehen, um den Blitz zu sehen. Stellen Sie einen Krug Wasser in einen Schuhkarton. Zünde eine Taschenlampe durch ein Loch an der Seite der Box an. Positionieren Sie das Gefäß so, dass das Licht schräg einfällt. Der Strahl wird zweimal gebrochen: einer beim Eintreten in das Glas und einer beim Verlassen. Der Punkt des Wassers im Gefäß ist so, dass der Lichtweg besser sichtbar wird.
Das Gefäß kann so eingestellt werden, dass die Brechung darauf die Deformation des Lichts aufhebt, das auftritt, wenn es aus dem Gefäß austritt.
Prisma und Spektrum
Als separates Experiment kann der Wasserkrug durch ein Prisma ersetzt werden. Wenn man einen Lichtstrahl durchläuft, demonstriert Isaac Newton sein berühmtes Experiment, Licht in die Farben des Regenbogens zu unterteilen. Um Zeit für das Ausbreiten der Farben zu erhalten, ist eine andere Konfiguration des Schuhkartons vorzuziehen. Zum Beispiel kann die Lichtquelle im Schuhkarton gewechselt werden und leuchtet durch den Schlitz. Das Prisma würde positioniert sein, um Licht zu empfangen. So kann ein Blatt Karton oder eine Wand als Projektionsfläche für die Farben dienen.
Spektrum Produktion
In den obigen Experimenten haben das Prisma und der Pitcher einen Eintrittspunkt und einen Austrittspunkt für den Lichtstrahl. Im Prismenexperiment wurde ein Regenbogenspektrum erzeugt, im Gefäßexperiment jedoch nicht. Die Farben werden durch das Wasser getrennt, aber ein Prisma verstärkt das Phänomen und bricht das Licht zweimal. Auch der Abstand vom Prisma zur Projektionswand ermöglicht die Trennung der Farben vom Spektrum. Das Gefäß erlaubt eine Trennung nur innerhalb seiner Grenzen, insbesondere wenn der Winkel des Eintrittspunktes und des Austrittspunktes im Gefäß gut übereinstimmen.