Reflexion und Spiegel

Reflection and Mirrors

Physik Klasse 8 15 Aufgaben
OptikReflexionSpiegel

Am ebenen Spiegel gilt das Reflexionsgesetz: Einfallswinkel = Reflexionswinkel, beide zum Lot gemessen. Das entstehende Bild ist virtuell, aufrecht, gleich groß und liegt scheinbar genauso weit hinter dem Spiegel wie der Gegenstand davor. Sichtbar wird ein Gegenstand, weil er Licht diffus in alle Richtungen streut; nur der Strahl, der nach dem Reflexionsgesetz ins Auge lĂ€uft, trĂ€gt zum Bild bei. Eine raue FlĂ€che streut ungeordnet und liefert deshalb kein Spiegelbild — gerichtete Reflexion braucht eine glatte FlĂ€che. Reflexion trĂ€gt Brechung und die gesamte Abbildungsoptik.

Voraussetzungen (1)

Licht und Sehen — die Sender-EmpfĂ€nger-Vorstellung
Klasse 8
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Ermöglicht (1)

Brechung und Linsen
Klasse 8
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Leicht
Zahleneingabe #1 12s ▶ Testen

Ein Lichtstrahl trifft unter 35° zum Lot auf einen ebenen Spiegel. Wie groß ist der Ausfallswinkel in Grad?

✓ Antwort: 35
Reflexionsgesetz: Einfallswinkel = Ausfallswinkel, beide zum Lot (der Senkrechten auf die SpiegelflÀche) gemessen. Der Ausfallswinkel ist also ebenfalls 35°.
Wahr / Falsch #2 12s ▶ Testen

Das Spiegelbild einer Kerze klebt genau auf der GlasflÀche des Spiegels.

✓ Falsch
Das virtuelle Bild scheint hinter dem Spiegel zu liegen, nicht auf der FlÀche. Die reflektierten Strahlen kommen scheinbar aus einem Punkt hinter dem Glas.
Wahr / Falsch #3 12s ▶ Testen

Trifft ein Lichtstrahl senkrecht auf einen ebenen Spiegel, lĂ€uft er genau in sich selbst zurĂŒck.

✓ Wahr
Bei senkrechtem Einfall ist der Einfallswinkel 0°, also auch der Ausfallswinkel 0°. Der Strahl kehrt auf demselben Weg zurĂŒck.
LĂŒckentext #4 12s ▶ Testen

Nach dem Reflexionsgesetz ist der Einfallswinkel genauso groß wie der ___.

✓ Antwort: Ausfallswinkel
Einfallswinkel = Ausfallswinkel, beide zum Lot gemessen. Der reflektierte Strahl verlÀsst den Spiegel unter demselben Winkel, unter dem der einfallende Strahl ankommt.
Wahr / Falsch #5 12s ▶ Testen

Ein ebener Spiegel stellt dein Bild auf den Kopf.

✓ Falsch
Das Bild im ebenen Spiegel ist aufrecht — oben bleibt oben. Vertauscht werden vorne und hinten, was wir als Links-Rechts-Vertauschung deuten, nicht als Umdrehung.
Mittel
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Ein Lichtstrahl bildet mit der SpiegelflĂ€che selbst einen Winkel von 20°. Wie groß ist sein Einfallswinkel?

  • ● 70°
  • ○ 20°
  • ○ 40°
Der Einfallswinkel wird immer zum Lot gemessen, nicht zur SpiegelflĂ€che. Liegt der Strahl 20° ĂŒber der FlĂ€che, sind es 90° − 20° = 70° zum Lot. Die 20° direkt zur FlĂ€che sind die hĂ€ufige Falle.
Multiple Choice #2 15s ▶ Testen

Du hÀltst einen Stift 10 cm vor einen ebenen Spiegel. Wo scheint sein Spiegelbild zu sein?

  • ● 10 cm hinter dem Spiegel
  • ○ Auf der SpiegelflĂ€che
  • ○ 10 cm vor dem Spiegel
Das Bild im ebenen Spiegel ist virtuell und scheint genauso weit hinter dem Spiegel zu liegen wie der Gegenstand davor. Auf der GlasflÀche selbst sitzt es nicht.
Wahr / Falsch #3 15s ▶ Testen

Das Bild aus einem ebenen Spiegel lÀsst sich auf einem Schirm hinter dem Spiegel auffangen.

✓ Falsch
Das Bild ist virtuell — die reflektierten Strahlen treffen sich dort nicht wirklich, sondern scheinen nur von hinter dem Spiegel zu kommen. Auffangen lĂ€sst sich nur ein reelles Bild.
Multiple Choice #4 15s ▶ Testen

Auf welcher FlÀche siehst du ein klares Spiegelbild von dir?

  • ● Poliertes Blech
  • ○ Zerknitterte Alufolie
  • ○ Ein Blatt weißes Papier
Nur an glatten FlĂ€chen werden alle Strahlen geordnet in eine Richtung zurĂŒckgeworfen (gerichtete Reflexion) und ergeben ein Bild. Knitterfolie und Papier streuen das Licht diffus in alle Richtungen.
LĂŒckentext #5 15s ▶ Testen

Du hebst vor dem Spiegel deine rechte Hand. Dein Spiegelbild scheint die ___ Hand zu heben.

✓ Antwort: linke
Der Spiegel vertauscht vorne und hinten (die Tiefe); wir nehmen das als Links-Rechts-Vertauschung wahr. Oben und unten bleiben dabei gleich.
Multiple Choice #6 15s ▶ Testen

Du gehst einen Schritt auf einen ebenen Spiegel zu. Wie Ă€ndert sich die GrĂ¶ĂŸe deines Spiegelbildes?

  • ● Es bleibt gleich groß
  • ○ Es wird grĂ¶ĂŸer
  • ○ Es wird kleiner
Im ebenen Spiegel ist das Bild immer genauso groß wie der Gegenstand, unabhĂ€ngig vom Abstand. Es rĂŒckt beim NĂ€herkommen nur heran, es wĂ€chst nicht.
Zahleneingabe #7 20s ▶ Testen

Ein Lichtstrahl trifft unter 60° zum Lot auf einen Spiegel. Wie groß ist der Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl in Grad?

✓ Antwort: 120
Einfallswinkel = Ausfallswinkel = 60°. Beide liegen auf verschiedenen Seiten des Lots, der Winkel zwischen den Strahlen ist 60° + 60° = 120°.
Zahleneingabe #8 20s ▶ Testen

Du stehst 2 m vor einem ebenen Spiegel. Wie weit scheint dein Spiegelbild von dir entfernt zu sein, in Metern?

✓ Antwort: 4
Das Bild liegt 2 m hinter dem Spiegel, du stehst 2 m davor. Der scheinbare Abstand zwischen dir und deinem Bild ist 2 m + 2 m = 4 m.
Wahr / Falsch #9 15s ▶ Testen

Eine matte weiße Wand wirft von einer Taschenlampe ein scharfes Spiegelbild der Lampe zurĂŒck.

✓ Falsch
Die matte Wand streut das Licht diffus in alle Richtungen — deshalb sieht man von ĂŒberall ihre Helligkeit, aber kein geordnetes Bild der Lampe. Ein Bild entsteht nur bei glatter, gerichteter Reflexion.
Schwer
Multiple Choice #1 25s ▶ Testen

Wie lang muss ein an der Wand hĂ€ngender Spiegel mindestens sein, damit du dich von Kopf bis Fuß siehst?

  • ● Halb so groß wie du
  • ○ Genauso groß wie du
  • ○ Ein Viertel deiner GrĂ¶ĂŸe
Wegen des Reflexionsgesetzes genĂŒgt ein Spiegel von der halben KörpergrĂ¶ĂŸe — der Strahl von den FĂŒĂŸen wird auf halber Höhe zum Auge reflektiert, der vom Scheitel knapp darĂŒber. Der Abstand zur Wand Ă€ndert daran nichts.