Lichtbrechung 



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Spezialf alle, daB die Medien a und c identisch 

 sincl (Glasplatte in Luft), tritt der Strahl 

 parallel zum einfallenden aus. In Figur 3 

 entspricht der austretende Strahl qr c dem 

 Falle, daB c optisch dichter als a, aber optisch 

 diinncr als b ist; der punktierte Strahl qr a 

 entspricht dem Spezialfall, daB c und a 

 gleiche, aber geringere Dichtigkeit haben als 

 b. In diesem Falle erleidet der austretende 

 Strahl nur eine Parallelverschiebung 

 gegeniiber dem eintretenden Strahl. Be- 

 zeichnen wir den senkrechten Abstand 

 zwischen dem verlangerten Strahl 1m und 

 dem zugehorigen austrctenden Strahl qr a 

 mit D und die Plattendicke mit d, so gilt 



Bezeichnungen gemiiB der Figur 5 ein, so gilt 



sin a sin a' 

 : sln~7? n^f 



Q = ft + P' 

 und 6 =-- a + a' - Q 7) 



Es laBt sich folgern, daB der im Innern 

 des Prismas verlaufende Strahl bei p total 

 reflektiert wird, wenn der brechende Winkel o 

 kleiner als der doppelte Betrag des Grenz- 



D = 



d sin (a /5) 



cos 

 sin a 



.6) 



und 



die seitliche Verschiebung D ist also fur jeden 

 Einfallswinkel proportional der Platten- 

 dicke d und wachst mit wachsendem Einfalls- 

 winkel. 



Auch wenn der Lichtstrahl durch beliebig 

 vicle parallel begrenzte Medien geht, von 

 denen das erste und letzte den gleichen ab- 

 soluten Brechungsquotienten haben, hat 

 laut Erfahrung der Lichtstrahl im ersten und 

 letzten Medium die gleiche Richtung. Mit 

 Hilfe dieserTatsache kann man die Beziehung 

 3 im 3 herleiten. 



6. Ablenkung beim Durchgang durch 

 ein Prisma. Unter einem ,, Prisma" versteht 

 man ein von zwei ebenen, gegeneinander 

 geneigten, Flachen rs und r's' (Fig. 4) 

 begrenztes Medium. Die Kante des Prismas 

 ist die Gerade, in welcher sich die beiden 



Flachen rs und 

 r's' schneiden 

 oder genugend 



verliingert, 

 schneiden wiir- 

 den. Die der 

 Kante gegen- 



iiberliegende 

 Flache rr' ist 



die Basis des Prismas. Derjenige Winkel, 

 welchen die Prismenflachen rs und r's' mit- 

 einander bilden, heiBt der brechende 

 Winkel. Den Durchschnitt des Prismas 

 mit einer auf der brechenden Kante senk- 

 rechten Ebene nennt man den Haupt- 

 schnitt des Prismas. 



Wir betrachten den Strahlengang zu- 

 nachst nur in der Ebene des Hauptschnitts 

 ABC (Fig. 5), welche mit der Papierebene 

 zusammenfalle. Wir konstruieren zu einem 

 beliebigen, schief einfallenden Strahl 1m den 

 zugehorigen austretenden Strahl pq gemaB 

 sukzessiver Anwendung des Brechungsge- 

 setzes. Um die Ablenkung d zu finden, ver- 

 langern wir beide Strahlen. Fiihren wir die 



Fig. 5. 



winkels der To t air ef lexio n ist, welcher 

 gegeben ist durch die Gleichung: 



sin 90 1 



sn 



oder sin ' = 



Fig. 4. 



Fiir n a b = 4/3 (Wasser) oder 3/2 (Glas) 

 wird ft' = -- 48 45' oder 41 49' ; also tritt bei 

 einem Wasserprisma oder Glasprisma der 

 Strahl nicht mehr aus dem Prisma aus, 

 wenn der brechende Winkel Q 97 30' 

 oder 83 38' betragt. 



Ferner ergibt eine leichte Rechnung die 

 folgende Beziehung zwischen Einfallswinkel a, 

 Austrittswinkel a', brechendem Winkel Q 

 und Brechungsquotient n a b: 



sin a' = sin Q }/n 2 a b sin 2 a sin a cos Q ... 8) 



aus welcher der Wert von n a b zu berechnen 

 ist, wenn a, a und Q bestimmt sind. 



7. Minimum der Ablenkung. Besonders 

 einfach wird der Strahlengang und damit 

 die experiment elle Bestimmung des Bre- 



chungsquotienten fur den Spezialfall, daB 

 der Austrittswinkel a' (Fig. 6) gleich dem 

 Einfallswinkel a wird. In diesem Falle er- 



