Lichtbrechung 



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tung 



des gebrochenen Strahles nur von tier 

 Richtung ties einfallenden ab; bei der diffusen 

 Brechung wird die eindringende Energie bei 

 jeder Einfallrichtung mehr oder weniger nach 

 alien Richtungen gebrochen. 



,,Durchscheinend" werden die durch- 

 lassigen Medien, wenn in ihrem Innern 

 fremde Partikelchen (Partikelchen eines an- 

 deren Mediums) eingelagert sind, an denen 

 diffuse Reflexion und Beugung stattfindet. 

 Beispiele soldier ,,trtiben" Medien sind 

 Milch, Milchglas usw. Wir sehen von solchcn 

 Medien hier ebenfalls ab. 



2. Das Snelliussche Brechungsgesetz. 

 Es falle Strahl 1m (Fig. 1) auf die ebene 

 Trennungsflache rs zwischen den Medien a 

 und b. Die bei m auf der Trennungsflache 

 errichtete Senkrechte p'mp heiBt das 



,,Einfallslot" ; 

 die durch den 

 einfallenden 

 Strahl 1m und 

 das 

 lot p'mp 



legte Ebene 



heiBt die,,Ein- 

 fallsebene". 

 spE Dann gilt zu- 

 qX nachst, daB 

 der gebroche- 

 ne Strahl mq 

 ebenfalls in 



b 



Einfalls- 



ge- 



Fi. 1. 



ebene verlauft. Bezeichnen 

 den gebrochenen Strahl mq 



der 

 wir 

 und 



Einfalls- 



die durch 



das Ein- 



gelegte 



Ebene als ,,Brechungs- 



sagen: 



fallslot p'mp 



ebene", so kb'nnen wir also 



Die Brechungsebene fallt stets 

 mit der Einf allsebene zusammen. 



Bezeichnen wir ferner den spitzen Winkel 

 Imp', welchen der einfallende Strahl mit 

 dem Einfallslot bildet, mit a und den dazu- 

 gehorigen spitzen Winkel qmp, welchen der 

 gebrochene Strahl mit dem Einfallslot bildet, 

 mit />', so gilt ferner fur jeden Einf allswinkel : 



Der Sinus des Einfallswinkels 

 steht zum Sinus des Brechungswinkels 

 in konstantem Verhaltnis, welches 

 nur von der Natur der beiden Medien 

 abhangt. 



Der Wert dieses Verhaltnisses andert sich 

 bei zwei bestimmten Medien mit der Farbe 

 des Lichtes, so daB unter Umstanden ein 

 weiBer auffallender Lichtstrahl in seine 

 liomogenen Bestandteile zerlegt wird (vgl. 

 den Artikel ,,Licht dispersion"). 



In mathematischer Einkleidung kann das 

 Brechungsgesetz geschrieben werden 



Brechungsquotient sagt man auch ,,Bre- 

 chungsindex" odi-r ,,Brechungsexponent". 

 SeinWert variierl, mit tier Farbe'oder Wellen- 

 lange des einfallenden Lichtes. Die Bezeich- 

 nung ,,Breclmngsquotient" ist vorzuziehen, 

 woil er nichts anderes bedeutet als das Ver- 

 haltnis der Fortpflanzungsgeschwindigkeit 

 des Lichtes im Medium a VM tlerjeiiiu'en im 

 Mftlium b (s. unter 12). 



Schon Ptolemaus (70 n. Chr.) hat nach 

 dem Brechungsgesetz gesucht; als Entdecker 

 ist Snellius (1626) anzusehen, weshalb man 

 das Brechungsgesetz auch kurz als das 

 ,, Snelliussche Geseiz" bezeichnet. Erst 

 seit Entdeckung dieses alien dioptrischen 

 Erscheinungen zugrunde liegenden Funda- 

 mentalgesetzes bliihte die geometrische Op- 

 tik auf. 



3. Reziprozitatsgesetz. Relativer und 

 absoluter Brechungsquotient. Die Erfah- 

 rung lehrt, daB bei der Brechung der einfal- 

 lende und der gebrochene Strahl miteinander 

 insofern vertauscht werden konnen, als ein 

 j im Medium b einfallender Strahl qm (Fig. 1) 

 Langs ml im Medium a gebrochen wird. 



Geht also das Licht von 1 iiber m nach q, 

 so inn 6 umgekehrt das von q nach m ge- 

 gangene Licht von m nach 1 gehen. Dieses 

 alien Erscheinungen der Brechung (und auch 

 der Reflexion) zugrunde liegende Gesetz 

 wird als das ,, Reziprozitatsgesetz" oder 

 das ,,Prinzip der Umkehrbarkeit der op- 

 tischen Wege" bezeichnet. Man muB daher 

 von einem relativen Brechungsquotienten 

 sprechen zwischen zwei Medieu a und b, der 

 verschieden ist, je nachdem das Licht von a 

 nach b oder von b nach a geht. Ist sin a/sin/? 

 der Brechungsquotient fur die beiden Medien 

 a und b falls der Strahl von a nach b geht, 

 so ist sin/3/sina der Brechungsquotient beider 

 Medien, wenn der Strahl von b nach a ge- 

 brochen wird. Man bezeichnet den relativen 

 Brechungsquotienten zweier Medien a und b 

 allgemein mit n a b wenn das Licht von a 

 nach b gebrochen wird mit iiba im um- 

 gekehrten Falle. Es ist demnach: 



sin a sin 8 



Hab = 77 Und llba = ~= 



sin ft sm a 



oder 



11 n 1 9\ 



Kennt man die relativen Brechungs- 

 quotienten n ac und n bc zweier Medien a und b 

 relativ zu einem dritten Medium c, so 

 ist dadurch auch der relative Brechungs- 

 quotient n a b der beiden Medien a und b 

 gegeben, insofern gilt (s. unter 5): 



sin a 



sin 8 



= konst 1) 



Uca 



3) 



Die Konstante heiBt der ,,Brechungs- Ist z. B. a Wasser, b Glas und c Luft. 

 quotient" der beiden Medien a und b; statt so ist laut experimenteller Bestimmung: 



