Reflexion von Lichtrahlen

Wurdest du schon einmal von einem Gegenstand geblendet? Zum Beispiel von einer Armbanduhr oder einem Geodreieck?

Dann hast du sicherlich bemerkt, dass sich mit der Bewegung des Gegenstandes auch die Richtung des Lichtstrahls geändert hat.

Das liegt an der Reflexion des Lichtes, die auch dafür verantwortlich ist, dass wir uns zum Beispiel im Spiegel sehen können.

In welchem Winkel wird Licht reflektiert?

Warum können wir uns im Spiegel sehen?

simpleclub erklärt dir, was du zur Lichtreflexion wissen solltest!

Reflexion einfach erklärt

Die Winkel werden immer in Abhängigkeit vom Lot der Grenzfläche angegeben.

Ein einfallender Lichtstrahl wird an einer Fläche reflektiert. Der Einfallswinkel Alpha ist der Winkel, der zwischen dem einfallenden Lichtstrahl und den Lot der Fläche eingezeichnet wird. Der Ausfallswinkel Beta wird zwischen dem Lot und dem reflektierten Lichtstrahl eingezeichnet. Er ist genau so groß wie Alpha.

Grundregel der Reflexion:

\text{Einfallswinkel}=\text{Ausfallswinkel}Einfallswinkel=Ausfallswinkel\text{Einfallswinkel}=\text{Ausfallswinkel}\alpha = \betaα=β\alpha = \beta

Man unterscheidet zwei Arten der Reflexion:

  • Regelmäßige Reflexion (Spiegelung)
  • Unregelmäßige Reflexion (Streuung)

Reflexion von Lichtstrahlen Definition

Trifft ein Lichtstrahl auf ein lichtundurchlässiges Medium, so wird das ganze Licht an der Grenzfläche reflektiert (zurückgeworfen).


Spiegelung einfach erklärt

Auf einer glatten Grenzfläche bzw. Oberfläche werden die parallelen Lichtstrahlen auch wieder parallel reflektiert. Dadurch können wir an einer glatten Oberfläche (z. B. einem Spiegel) Bilder von Objekten sehen.

Die reflektierende Fläche selbst ist nicht sichtbar!

Alle Lichtstrahlen, die parallel ankommen, werden auch wieder parallel an der Glatten Oberfläche zurück geworfen.

Achtung: Keine Oberfläche ist wirklich ganz glatt. Aber ist die Unregelmäßigkeit im Verhältnis zur Wellenlänge des Lichts sehr klein, reflektiert die Oberfäche das Licht regelmäßig und wir nehmen sie als glatt wahr.

Spiegel Funktion

Wenn die Lichtstrahlen von einem Gegenstand ausgehend an einer glatten Oberfläche reflektiert werden und in unser Auge fallen, sehen wir ein Spiegelbild des Gegenstands.

Das passiert, weil unser Gehirn annimmt, dass Lichtstrahlen sich immer geradlinig ausbreiten. Daher verlaufen die Strahlen für uns so, als ob sie von einem Gegenstand hinter der Spiegelfläche ausgingen.

Eine Kerze steht vor einem Spiegel. Die Lichtrahlen die von der Flamme Ausgehen werden am Spiegel zurück in das Auge reflektiert. Verlängert man die Lichtstrahlen, die ins Auge fallen, dann treffen sie sich an der Spitze der Kerze, die als virtuelles Bild hinter der Spiegelfäche erzeugt wird.

Es entsteht ein virtuelles Bild, das scheinbar hinter der Spiegeloberfläche liegt. Und zwar in gleicher Entfernung vom Spiegel wie der Gegenstand vor dem Spiegel.

Der Gegenstand und sein Spiegelbild sind achsensymmetrisch zur Spiegelfläche.

Streuuung

Ist die reflektierende Grenzfläche bzw. Oberfläche rau, werden die parallel einfallenden Lichtstrahlen in alle möglichen Richtungen reflektiert.

Das ist dann eine "diffuse Reflexion" oder "Streuung". Deshalb sieht hier der Beobachter keine Spiegelung, sondern den beleuchteten Gegenstand selbst.

Mit Hilfe der Streuung können wir Objekte sehen, die nicht von selbst leuchten.

Die Lichtrahlen, die parallel ankommen, werden aufgrund der unebenheiten der Fläche in alle möglichen Richtungen zurück geworfen.

Beispiele Reflexion

Einfallswinkel

Wie groß ist bei der Reflexion an einem Spiegel der Einfallswinkel, wenn der Winkel zwischen reflektiertem Strahl und Spiegel 40° beträgt?

Lösung

Der Ausfallswinkel wird immer im Abstand zum Lot angegeben. Das Lot steht senkrecht zum Spiegel, also ist der Ausfallswinkel 50°.

90\degree - 40\degree = 50\degree90°40°=50°90\degree - 40\degree = 50\degree

Der Einfallswinkel ist immer genauso groß wie der Ausfallswinkel, also beträgt dieser auch 50°!

Nasse Fahrbahn

Warum kann es nur bei nasser Fahrbahn passieren, dass die Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs dich blenden, bei trockener Fahrbahn aber nicht?

Lösung

Wenn die Straße trocken ist wird das Licht durch den rauen Fahrbahnbelag in alle Richtungen gestreut. Wenn es allerdings regnet wird die Straße nass. Dann wird das Scheinwerferlicht an der glatten Wasseroberfläche gespiegelt und kann entgegenkommende Fahrzeuge blenden.

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