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Wetterbedingungen während einer Autofahrt
Nieselregen
Trockene WischerblätterGischtfahne eines LKW
Starkregen
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Der Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
http://www.kfztech.de/kfztechnik/sicherheit/regensensor/Regensensor1.jpg (29. 01. 2011)
„Der Regensensor registriert Wassertropfen auf der Windschutzscheibe durch ein optoelektrisches Verfahren.“
http://www.kfztech.de/kfztechnik/sicherheit/regensensor.htm (29.01.2010)
„… dazu werden die physikalischen Effekte der Reflexion und der Brechung ausgenutzt.“
http://rb-kwin.bosch.com/at/de/leistungverbrauchemission/elektrik_steuerungen/sensoren/aktivefahrsicherheit/regensensor.html (29.01.2011)
Experiment: Die magische Münze
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
2CENT
Schematische Darstellung der Brechung
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Grenzfläche
Einfallslot
Medium 1
Brechungsindex: n2
δ1
δ2
Medium 2
Brechungsindex: n1
Snelliussches Brechungsgesetz:
Snelliussches Brechungsgesetz
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
= 50° (Luft) = 1,0003 (Wasser)= 1,33
=
= arcsin
= arcsin sin 50° 1,0003
1,33≈ 35,18°
Snelliussches Brechungsgesetz
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
(Luft)= 1,0003(Glas) = 1,46
=
≈ 29,95°
= 20°
= arcsin
= arcsin sin 20° 1,46
1,0003
Snelliussches Brechungsgesetz
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
δ1 = 20°
δ2 = 30°
δRef = 20°
Kritischer Winkel und Totalreflexion
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Grenzfläche
Einfallslot
Medium 1 (Glas)
n2 = 1,0003 Medium 2 (Luft)
n1 = 1,46
n1 ˃ n2
δc
δc = ≈ 43,25°
1
δc = arcsin δc = arcsin
δcTotalreflexion
Fermatsches Prinzip
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
A
B
Grenzfläche
Medium 2
Medium 1
n2 ˃ n1 (Brechungsindex) n =c0 (Lichtgeschwindigkeit im Vakuum)
cm (Lichtgeschwindigkeit in Medium)
X
h1
h2x1
d
δ1
δ2
x1
Zusammenfassung
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
→ Ein Lichtstrahl wird an einer Phasengrenze gebrochen:
• n1 ˂ n2 Lichtstrahl wird zum Einfallslot hin gebrochen
→ Die Richtungsänderung einer Brechung kann durch das snellsche Brechungsgesetz berechnet werden
• n1 ˃ n2 Lichtstrahl wird vom Einfallslot weg gebrochen
˃ erfolgt eine Totalreflexion δc
→ Brechungsgesetz kann aus fresnelschen Formeln abgeleitet werden
→ Brechungsindex n = c0 / cm
Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Silikonkissen Silikonkissen
Windschutzscheibe
Leuchtdioden Photodiode
Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Silikonkissen Silikonkissen
Windschutzscheibe
Leuchtdioden Photodiode
Regensensor
Michael Höfler, Übungen im Vortragen PC, Brechung, 04.02.2011
Silikonkissen Silikonkissen
Windschutzscheibe
Leuchtdioden Photodiode
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