Brechung und Totalreflexion
About points...
We associate a certain number of points with each exercise.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as points for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit the number of points for the exercise in the collection independently, without any effect on "points by default" as represented by the number here.
That being said... How many "default points" should you associate with an exercise upon creation?
As with difficulty, there is no straight forward and generally accepted way.
But as a guideline, we tend to give as many points by default as there are mathematical steps to do in the exercise.
Again, very vague... But the number should kind of represent the "work" required.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as points for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit the number of points for the exercise in the collection independently, without any effect on "points by default" as represented by the number here.
That being said... How many "default points" should you associate with an exercise upon creation?
As with difficulty, there is no straight forward and generally accepted way.
But as a guideline, we tend to give as many points by default as there are mathematical steps to do in the exercise.
Again, very vague... But the number should kind of represent the "work" required.
About difficulty...
We associate a certain difficulty with each exercise.
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as difficulty for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit its difficulty in the collection independently, without any effect on the "difficulty by default" here.
Why we use chess pieces? Well... we like chess, we like playing around with \(\LaTeX\)-fonts, we wanted symbols that need less space than six stars in a table-column... But in your layouts, you are of course free to indicate the difficulty of the exercise the way you want.
That being said... How "difficult" is an exercise? It depends on many factors, like what was being taught etc.
In physics exercises, we try to follow this pattern:
Level 1 - One formula (one you would find in a reference book) is enough to solve the exercise. Example exercise
Level 2 - Two formulas are needed, it's possible to compute an "in-between" solution, i.e. no algebraic equation needed. Example exercise
Level 3 - "Chain-computations" like on level 2, but 3+ calculations. Still, no equations, i.e. you are not forced to solve it in an algebraic manner. Example exercise
Level 4 - Exercise needs to be solved by algebraic equations, not possible to calculate numerical "in-between" results. Example exercise
Level 5 -
Level 6 -
When you click an exercise into a collection, this number will be taken as difficulty for the exercise, kind of "by default".
But once the exercise is on the collection, you can edit its difficulty in the collection independently, without any effect on the "difficulty by default" here.
Why we use chess pieces? Well... we like chess, we like playing around with \(\LaTeX\)-fonts, we wanted symbols that need less space than six stars in a table-column... But in your layouts, you are of course free to indicate the difficulty of the exercise the way you want.
That being said... How "difficult" is an exercise? It depends on many factors, like what was being taught etc.
In physics exercises, we try to follow this pattern:
Level 1 - One formula (one you would find in a reference book) is enough to solve the exercise. Example exercise
Level 2 - Two formulas are needed, it's possible to compute an "in-between" solution, i.e. no algebraic equation needed. Example exercise
Level 3 - "Chain-computations" like on level 2, but 3+ calculations. Still, no equations, i.e. you are not forced to solve it in an algebraic manner. Example exercise
Level 4 - Exercise needs to be solved by algebraic equations, not possible to calculate numerical "in-between" results. Example exercise
Level 5 -
Level 6 -
Question
Solution
Short
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Exercise:
Die Abbildung zeigt einen Querschnitt durch ein Kunststoffprisma. Dieser Schnitt ist ein gleichschenkliges Dreieck mit einem rechten Winkel zwischen den brechen Flächen A und B. Ein Laserstrahl der parallel zur Hypothenuse C verläuft trifft auf die breche Fläche A nahe beim rechten Winkel. Die Brechzahl des Kunststoffs beträgt für die verwete Lichtfarbe .. An welcher Fläche B oder C und unter welchem Winkel tritt der Laserstrahl erstmal wieder aus dem Prisma heraus? center tikzpicturescale. % Dreieck draw thickfillgray! -- node leftxshift-mm A -- node rightxshiftmm B -- node below C ; % Lichtstrahl draw very thick red- .. -- .; draw very thick red .. -- ..; % Rechter Winkel draw .. arc -:+:.; draw fillblack . circle .mm; tikzpicture center
Solution:
Wir erhalten folgen Weg des Lichtstrahls: center tikzpicturescale. % Dreieck draw thickfillgray! -- node leftxshift-mm A -- node rightxshiftmm B -- node below C ; % Lichtstrahl draw very thick red- .. -- .; draw very thick red .. -- ..; draw very thick red .. -- .+*..+*.; draw very thick red .+*..+*. -- .; draw very thick red- . -- -.; draw very thick red .+.*.-.*. -- .-.; % Rechter Winkel draw .. arc -:+:.; draw fillblack . circle .mm; % Normale draw thickblue -- ..; % Normale draw thickblue .. -- ..; % Normale draw thickblue .-. -- ..; % Winkel alpha und alpha' draw arc +::.; node at .. alpha; draw arc +:++.:.; node at . fns alpha'; % Winkel beta draw .+*..+*. arc :.:.; %draw .+*..+*. arc :.:.; node at .+*..+*.+. fns beta'; % Winkel gamma und gamma' draw .. arc :+.:.; node at .. fns gamma'; draw .-. arc :+.:.; node at .-. fns gamma; tikzpicture center Mit dem Brechungsgesetz von Snellius erhalten wir für alpha': n_ sinalpha n_ sinalpha' myRarrow alpha' .^circ wobei alpha ^circ ist..cm Daraus folgt unmittelbar für beta' ^circ - alpha' apx .^circ. Der Totalreflexionswinkel ist für dieses Material .^circ und damit kleiner als beta'. Daher verlässt der Laserstrahl das Prisma dort nicht und wird reflektiert Einfallswinkel Ausfallswinkel. Damit ist gamma' apx .^circ und damit kleiner als der Totalreflexionswinkel. Hier tritt damit der Lichtstrahl heraus und es gilt: n_ singamma' n_ singamma myRarrow gamma .^circ.
Die Abbildung zeigt einen Querschnitt durch ein Kunststoffprisma. Dieser Schnitt ist ein gleichschenkliges Dreieck mit einem rechten Winkel zwischen den brechen Flächen A und B. Ein Laserstrahl der parallel zur Hypothenuse C verläuft trifft auf die breche Fläche A nahe beim rechten Winkel. Die Brechzahl des Kunststoffs beträgt für die verwete Lichtfarbe .. An welcher Fläche B oder C und unter welchem Winkel tritt der Laserstrahl erstmal wieder aus dem Prisma heraus? center tikzpicturescale. % Dreieck draw thickfillgray! -- node leftxshift-mm A -- node rightxshiftmm B -- node below C ; % Lichtstrahl draw very thick red- .. -- .; draw very thick red .. -- ..; % Rechter Winkel draw .. arc -:+:.; draw fillblack . circle .mm; tikzpicture center
Solution:
Wir erhalten folgen Weg des Lichtstrahls: center tikzpicturescale. % Dreieck draw thickfillgray! -- node leftxshift-mm A -- node rightxshiftmm B -- node below C ; % Lichtstrahl draw very thick red- .. -- .; draw very thick red .. -- ..; draw very thick red .. -- .+*..+*.; draw very thick red .+*..+*. -- .; draw very thick red- . -- -.; draw very thick red .+.*.-.*. -- .-.; % Rechter Winkel draw .. arc -:+:.; draw fillblack . circle .mm; % Normale draw thickblue -- ..; % Normale draw thickblue .. -- ..; % Normale draw thickblue .-. -- ..; % Winkel alpha und alpha' draw arc +::.; node at .. alpha; draw arc +:++.:.; node at . fns alpha'; % Winkel beta draw .+*..+*. arc :.:.; %draw .+*..+*. arc :.:.; node at .+*..+*.+. fns beta'; % Winkel gamma und gamma' draw .. arc :+.:.; node at .. fns gamma'; draw .-. arc :+.:.; node at .-. fns gamma; tikzpicture center Mit dem Brechungsgesetz von Snellius erhalten wir für alpha': n_ sinalpha n_ sinalpha' myRarrow alpha' .^circ wobei alpha ^circ ist..cm Daraus folgt unmittelbar für beta' ^circ - alpha' apx .^circ. Der Totalreflexionswinkel ist für dieses Material .^circ und damit kleiner als beta'. Daher verlässt der Laserstrahl das Prisma dort nicht und wird reflektiert Einfallswinkel Ausfallswinkel. Damit ist gamma' apx .^circ und damit kleiner als der Totalreflexionswinkel. Hier tritt damit der Lichtstrahl heraus und es gilt: n_ singamma' n_ singamma myRarrow gamma .^circ.
Meta Information
Exercise:
Die Abbildung zeigt einen Querschnitt durch ein Kunststoffprisma. Dieser Schnitt ist ein gleichschenkliges Dreieck mit einem rechten Winkel zwischen den brechen Flächen A und B. Ein Laserstrahl der parallel zur Hypothenuse C verläuft trifft auf die breche Fläche A nahe beim rechten Winkel. Die Brechzahl des Kunststoffs beträgt für die verwete Lichtfarbe .. An welcher Fläche B oder C und unter welchem Winkel tritt der Laserstrahl erstmal wieder aus dem Prisma heraus? center tikzpicturescale. % Dreieck draw thickfillgray! -- node leftxshift-mm A -- node rightxshiftmm B -- node below C ; % Lichtstrahl draw very thick red- .. -- .; draw very thick red .. -- ..; % Rechter Winkel draw .. arc -:+:.; draw fillblack . circle .mm; tikzpicture center
Solution:
Wir erhalten folgen Weg des Lichtstrahls: center tikzpicturescale. % Dreieck draw thickfillgray! -- node leftxshift-mm A -- node rightxshiftmm B -- node below C ; % Lichtstrahl draw very thick red- .. -- .; draw very thick red .. -- ..; draw very thick red .. -- .+*..+*.; draw very thick red .+*..+*. -- .; draw very thick red- . -- -.; draw very thick red .+.*.-.*. -- .-.; % Rechter Winkel draw .. arc -:+:.; draw fillblack . circle .mm; % Normale draw thickblue -- ..; % Normale draw thickblue .. -- ..; % Normale draw thickblue .-. -- ..; % Winkel alpha und alpha' draw arc +::.; node at .. alpha; draw arc +:++.:.; node at . fns alpha'; % Winkel beta draw .+*..+*. arc :.:.; %draw .+*..+*. arc :.:.; node at .+*..+*.+. fns beta'; % Winkel gamma und gamma' draw .. arc :+.:.; node at .. fns gamma'; draw .-. arc :+.:.; node at .-. fns gamma; tikzpicture center Mit dem Brechungsgesetz von Snellius erhalten wir für alpha': n_ sinalpha n_ sinalpha' myRarrow alpha' .^circ wobei alpha ^circ ist..cm Daraus folgt unmittelbar für beta' ^circ - alpha' apx .^circ. Der Totalreflexionswinkel ist für dieses Material .^circ und damit kleiner als beta'. Daher verlässt der Laserstrahl das Prisma dort nicht und wird reflektiert Einfallswinkel Ausfallswinkel. Damit ist gamma' apx .^circ und damit kleiner als der Totalreflexionswinkel. Hier tritt damit der Lichtstrahl heraus und es gilt: n_ singamma' n_ singamma myRarrow gamma .^circ.
Die Abbildung zeigt einen Querschnitt durch ein Kunststoffprisma. Dieser Schnitt ist ein gleichschenkliges Dreieck mit einem rechten Winkel zwischen den brechen Flächen A und B. Ein Laserstrahl der parallel zur Hypothenuse C verläuft trifft auf die breche Fläche A nahe beim rechten Winkel. Die Brechzahl des Kunststoffs beträgt für die verwete Lichtfarbe .. An welcher Fläche B oder C und unter welchem Winkel tritt der Laserstrahl erstmal wieder aus dem Prisma heraus? center tikzpicturescale. % Dreieck draw thickfillgray! -- node leftxshift-mm A -- node rightxshiftmm B -- node below C ; % Lichtstrahl draw very thick red- .. -- .; draw very thick red .. -- ..; % Rechter Winkel draw .. arc -:+:.; draw fillblack . circle .mm; tikzpicture center
Solution:
Wir erhalten folgen Weg des Lichtstrahls: center tikzpicturescale. % Dreieck draw thickfillgray! -- node leftxshift-mm A -- node rightxshiftmm B -- node below C ; % Lichtstrahl draw very thick red- .. -- .; draw very thick red .. -- ..; draw very thick red .. -- .+*..+*.; draw very thick red .+*..+*. -- .; draw very thick red- . -- -.; draw very thick red .+.*.-.*. -- .-.; % Rechter Winkel draw .. arc -:+:.; draw fillblack . circle .mm; % Normale draw thickblue -- ..; % Normale draw thickblue .. -- ..; % Normale draw thickblue .-. -- ..; % Winkel alpha und alpha' draw arc +::.; node at .. alpha; draw arc +:++.:.; node at . fns alpha'; % Winkel beta draw .+*..+*. arc :.:.; %draw .+*..+*. arc :.:.; node at .+*..+*.+. fns beta'; % Winkel gamma und gamma' draw .. arc :+.:.; node at .. fns gamma'; draw .-. arc :+.:.; node at .-. fns gamma; tikzpicture center Mit dem Brechungsgesetz von Snellius erhalten wir für alpha': n_ sinalpha n_ sinalpha' myRarrow alpha' .^circ wobei alpha ^circ ist..cm Daraus folgt unmittelbar für beta' ^circ - alpha' apx .^circ. Der Totalreflexionswinkel ist für dieses Material .^circ und damit kleiner als beta'. Daher verlässt der Laserstrahl das Prisma dort nicht und wird reflektiert Einfallswinkel Ausfallswinkel. Damit ist gamma' apx .^circ und damit kleiner als der Totalreflexionswinkel. Hier tritt damit der Lichtstrahl heraus und es gilt: n_ singamma' n_ singamma myRarrow gamma .^circ.
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| Title | Matched on |
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