350 



Lichtreflexion 



Mediums her eindringen; zu Strahlen, die in 

 diesem Winkelraura liegen, kann es keine 

 zugehorigen Strahlen auf der Seite des 

 optisch diinneren Mediums geben. Lassen 

 wir daher das Licht von der Seite des optisch 

 dichteren Mediums herkommen, in der Figur 19 

 also von unten her, so daB wir ihm Ein- 

 fallswinkel geben, die gro'Ber als ft sind, so 

 kann von diesen Strahlen iiberhaupt kein 

 Anteil in das andere Medium iibertreten, sie 

 mii s sen tranz reflektiert werden. 



Die Totalreflexion werden wir also iiberall 

 da beobachten, wo Licht aus dem optisch 

 dichteren Medium in das diinnere iibertritt 

 und hinreichend groBe Einfallswinkel auf- 

 treten. Blicken wir von unten gegen die j 

 Wasseroberflache eines Aquariums, so wer- 

 den wir z. B. bemerken, daB wir nur dann 

 durch diese Oberflache hindurchsehen konnen, 

 wenn wir sehr tief von unten hinaufblicken; 

 sowie wir etwas flacher hinblicker, erscheint j 

 die Wasseroberflache wie ein undurchsich- 

 tiger glanzender Spiegel. DaB die Licht- 

 intensitat bei Totalreflexion wirklich heller 

 ist als bei Reflexion am besten Metallspiegel, 

 seben wir leicht, wenn wir in ein Reagenz- 

 glas Quecksilber tun und dies dann in 

 ein Becherglas mit Wasser eintauchen. 

 Beleuchten wir das Becherglas von der Seite 

 und blicken von oben auf das etwas geneigt 

 gehaltene Reagenzglas, so bekommen wir 

 Licht ins Auge, das am Reagenzglas re- 

 flektiert ist. Dann zeigt sich, daB der mit 

 Quecksilber gefiillte Teil dunkler erscheint 

 als der nur mit Luft gefiillte obere Teil. 

 Die metallische Reflexion am Quecksilber 

 gibt also weniger Licht als die Tot ^reflexion 

 an der Grenzflache Glas-Luft. 



Nicht nur gegen Luft, sonclern gegen 

 jedes optisch diinnere Medium ist die Total- 

 reflexion zu beobachten. Wenn .in einem 

 Becherglas Benzol auf Wasser geschichtet 

 ist, so erscheint die Trennungsflache schrag 

 von oben gesehen in Silberglanz und undurch- 

 sichtig, schrag von unten ge?ehen ist sie 

 jedoch durchsichtig und viel weniger hell. 

 Umgekehrt ist es bei Wasser, das auf Schwefel- 

 kohlenstoff geschicbtet ist. 



Die genaue Erklarung des Vorganges der ! 

 Totalreflexion macht dadurch gewisse Schwie- 

 rigkeiten, daB es unverstandlich sein wiirde, 

 wenn das optisch diinnere Medium auf den] 

 Lichtstrahl einen EinfluB baben sollte, 

 ohne daB die Lichtenergie iiberbaupt in dieses 

 Medium eingetreten ist. In der Tat zeigt 

 denn auch die genauere Diskussion der 

 Formeln (vgl. den Artikel ,,Lichtpolari- 

 sation"), daB doch ein Teil der Licht- 

 energie in das diinnere Medium an der Grenz- 

 flache iibertritt, aber dann wieder in das 

 andere Medium zuriickgewendet wird. Nach 

 W. Voigt kann man diesen Licht iibertritt 

 sichtbar machen, wenn man zwei Flachen, 



an denen beiden Totalreflexion eintritt, unter 

 sehr stumpfem Winkel zusammenstoBen 

 I;i6t. Diese Kante erblickt man dann als 

 helle Lichtlinie vom optisch diinneren Me- 

 dium aus, ein Beweis, daB an dieser Kante 

 eine gewisse Lichtmenge in dieses Medium 

 trotz der Totalreflexion eindringt und sich 

 weiter ausbreitet. 



Infolge der groBen Lichtstarke des re- 

 flektierten Lichtes bei der Totalreflexion 

 wird diese haufig mit Vorteil an Stelle 

 metallischer Spiegel iiberall dann angewandt. 

 wenn es gilt einem Lichtstrahl eine andere 

 Richtung zu geben. Die einfachste Form, 

 in der dies geschieht, ist die des rechtwinke- 

 ligen Prismas. 



Schon bei gewohnlichem Krownglas 

 mit dem Brechungsindex 1,5 wird ein senk- 

 recht zu einer Kathetenflache einfallender 

 Lichtstrahl an der Hypotenuse total re- 

 flektiert, so daB er senkrecht durch die andere 

 Kathetenflache austritt. Alle Strahlen, die 

 schrag auf die Kathete fallen, aber innerhalb 

 des Winkels NMB (Fig. 20), werden an der 



Fig. 20. 



Kathete zwar gebrochen und deswegen 

 spektral zerlegt. Alle Teile werdeii aber 

 an der Hypotenuse total reflektiert und 

 erhalten an der anderen Kathete eine seiche 

 Brechung, daB sie wieder genau parallel 

 werden. Das austretende Lichtbiindel er- 

 scheint als weiBer Strabl und alle Spiegel- 

 bilder, die durch derartige Spiegelung ge- 

 sehen werden, sind vollig frei von farbigen 

 Saumen. In dem ganzen Bereich des be- 

 zeichneten Winkelraums und auch noch et- 

 was dariiber hinaus in den Winkelraum NMC 

 hinein ersetzt das Prisma vollkommen einen 

 einfachen ebenen Spiegel, der an der Stelle 

 der Hypotenusenfliiche angebracht ist. Im 

 Wesen der Totalreflexion liegt es, daB eine 

 Versilberung der Riickflache die Helligkeit 

 des reflektierten Lichtes nicht zu steigern, 

 sondern nur zu schwachen vermag. 



Eine besondere Anwendung eines solchen 

 Prismas erhalten wir durch den in Figur 21 



