Der Knick in der Optik - Brechung und Totalreflexion

Das Modell eines Lichtstrahls in der geometrischen Optik bietet einen einfachen Zugang zu physikalischen Gesetzmäßigkeiten des Phänomens Licht. Lichtausbreitung, Schattenbildung und optische Abbildungen lassen sich mit elementaren geometrischen Mitteln darstellen. Während die geradlinige Ausbreitung nicht wirklich überrascht, sorgt der geknickte Lichtstrahl bei interessierten Schülerinnen und Schülern doch oft für Erstaunen. Der in dieser Unterrichtseinheit verwendete Online-Kurs bietet eine variabel einsetzbare Möglichkeit, die Grundbegriffe der Brechung in der Strahlenoptik zu vermitteln. Die mit der kostenfreien Geometriesoftware GeoGebra (Infos auf der GeoGebra-Homepage) entwickelten Applets bieten dynamische Visualisierungsmöglichkeiten, die das Verständnis erleichtern. Parameter wie Einfalls- und Brechungswinkel sowie Brechungsindex können mit der Computermaus kontinuierlich verändert und so deren Einfluss auf die Brechung eines Lichtstrahls beobachtet werden.