Aufgaben: Reflexionsgesetz und Spiegelbild

Ein Lichtstrahl trifft unter einem Einfallswinkel von $35^\circ$ auf einen ebenen Spiegel.

1. a) Nenne das Reflexionsgesetz.

1. b) Gib den Reflexionswinkel an.

Ein Lichtstrahl trifft so auf einen Spiegel, dass der Winkel zwischen dem Strahl und der Spiegeloberfläche $20^\circ$ beträgt.

1. a) Berechne den Einfallswinkel (gemessen zum Lot).

1. b) Gib den Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl an.

Lena steht 1,50 m vor einem ebenen Spiegel im Flur.

1. a) Wie weit ist ihr Spiegelbild vom Spiegel entfernt?

1. b) Wie weit sind Lena und ihr Spiegelbild voneinander entfernt?

Ein Lichtstrahl fällt auf einen ebenen Spiegel. Der Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl beträgt $80^\circ$.

1. a) Berechne Einfalls- und Reflexionswinkel.

1. b) Der Spiegel wird so gedreht, dass der Einfallswinkel $10^\circ$ größer wird. Wie groß ist nun der Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl?

Jonas hält einen Zettel mit dem Wort „BONN“ vor einen ebenen Spiegel.

1. a) Beschreibe, wie das Spiegelbild aussieht (links-rechts, oben-unten).

1. b) Erkläre mit dem Begriff „virtuelles Bild“, warum man das Bild nicht auf einem Schirm hinter dem Spiegel auffangen kann.

Ein Kerzenstumpf steht 40 cm vor einem ebenen Spiegel. Die Flamme ist 3 cm hoch.

1. a) Gib Bildweite und Bildhöhe der Flamme an.

1. b) Die Kerze wird um 15 cm näher an den Spiegel geschoben. Wie groß ist jetzt der Abstand zwischen Kerze und Bild?

1. c) Beschreibe, wie du mit zwei reflektierten Strahlen die Lage des Bildpunkts konstruierst.

Ein Lichtstrahl trifft unter dem Einfallswinkel $\alpha$ auf einen ebenen Spiegel. Der Spiegel wird um $12^\circ$ um eine Achse durch den Auftreffpunkt gedreht (Achse senkrecht zur Einfallsebene), der einfallende Strahl bleibt gleich.

1. a) Zeige, dass sich der reflektierte Strahl um $24^\circ$ dreht.

1. b) Erkläre, wie man diesen Effekt bei einem Lichtzeiger zur Vergrößerung kleiner Drehungen nutzen kann.

Frau Becker ist 1,70 m groß, ihre Augen liegen 1,60 m über dem Boden. Sie möchte sich in einem senkrecht hängenden ebenen Spiegel vollständig sehen.

1. a) Konstruiere (beschreibe) den Strahlengang für Scheitel und Fußspitze.

1. b) Bestimme die minimale Höhe des Spiegels und wie hoch sein Unterrand über dem Boden hängen muss.

1. c) Begründe, warum sich die nötige Spiegelhöhe nicht ändert, wenn Frau Becker weiter vom Spiegel zurücktritt.

Zwei ebene Spiegel stehen senkrecht zueinander (Winkel $90^\circ$). Ein Lichtstrahl trifft unter $30^\circ$ zum Lot auf den ersten Spiegel, wird reflektiert und trifft dann den zweiten Spiegel.

1. a) Bestimme alle Winkel (Einfall und Reflexion) an beiden Spiegeln.

1. b) Zeige, dass der austretende Strahl parallel zum einfallenden Strahl verläuft, und nenne eine technische Anwendung dieses Prinzips.