Ausbreitungsgeschwindigkeit Licht im Kunststoff?

Hallo, ich habe eine Physikaufgabe, nach der ich die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Kunststoff berechnen muss. Ich finde dazu nichts im Internet, weshalb ich mich an euch wende.

"Ein roter Lichtstrahl trifft in einem Einfallswinkel von 30° vom Vakuum auf ein Kunststoffglas. Der Brechungswinkel beträgt 24°. Welche Ausbreitungsgeschwindigkeit hat das Licht im Kunststoff?"

Ich hätte da noch eine andere Frage, und zwar, was wenn es sich nicht um Kunststoffglas handelt, sondern um Wasser oder Luft? Sieht die Formel dann anders aus?

Answer 1

[evtldocha]

Brechungsgesetz:

$n_1\cdot\sin\left(α_1\right)=n_2\cdot\sin\left(α_2\right)\rightarrow\ n_2=n_1\cdot\frac{\sin\left(α_1\right)\ }{\sin\left(α_2\right)}$

$c_2=\frac{n_1}{n_2}\cdot c_1\ =^{^{\left(n_1=1\right)}}=\frac{1}{n_2}\cdot c_1$

Ich hätte da noch eine andere Frage, und zwar, was wenn es sich nicht um Kunststoffglas handelt, sondern um Wasser oder Luft? Sieht die Formel dann anders aus?

Das wäre doch egal n2 ist eben anders

Comments

[wagmaw]

Dann heißt das, dass 1,22929 m/s rauskommt?

[evtldocha]

@wagmaw

Nein - das ist der Brechungindex des Kunststoffglases (ohne Einheit). Nun musst Du die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum durch den Brechungsindex dividieren und dann kommt etwas in der Größenordnung von 244.000 km/s raus.

Der Brechungsindex kann als Verhältnis zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum definiert werden.

[wagmaw]

@evtldocha

Danke! Könntest du mir vielleicht noch in Bezug auf meine 2. Frage sagen, was dann mit denselben Werten für Wasser oder Luft rauskäme? Ich habe leider deine Antwort nicht ganz verstanden.

[evtldocha]

@wagmaw

Hab ich geschrieben. Lies bitte das Ende der Antwort nochmal. Dann ist c1 eben nicht die Lichtgeschwindigkeit sondern die in Material 1 und es bleibt beim ersten Teil der Gleichung.

[10tel]

@wagmaw

Dann heißt das, dass 1,22929 m/s rauskommt?

Nöö, wenn das Licht rauskommt aus dem Kunststoffglas hat es wieder

299792458 m/s