Licht­brechung und Kaustik an einem Wasser­tropfen

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Beschreibung

Diese Web-App simuliert den Weg eines Lichtstrahls durch einem Wassertropfen in 2D:
Links wird die Brechung und interne Reflexion des Lichts dargestellt, rechts zeigt ein Koordinatensystem den Winkel zwischen dem einfallenden Strahl und dem austretenden Strahl in Abhängigkeit von der Eintrittshöhe.

 

Anleitung

• Parameter einstellen: Nutze die Schieberegler oben, um die Einfallshöhe des Lichtstrahls und seine Wellenlänge (Lichtfarbe) stufenlos zu verändern.
• Dispersion beobachten: Verändere die Wellenlänge und verfolge, wie sich der Brechungsindex anpasst und das Licht unterschiedlich stark ablenkt (Ursache für die Farbaufspaltung).
• Auswertungsideen: Untersuche den Graphen auf der rechten Seite. Finde den Extrempunkt (Umkehrpunkt) der Kurve – an dieser Stelle bündeln sich benachbarte Strahlen, was in der Natur zur Entstehung des Hauptregenbogens führt (Descartesscher Strahl).