46 Bester Teil Allgemeine Verhältnisse der Edelsteine. 



Auch beim Übergange des Lichtes in ein dünneres Mittel, also beim Austritte aus 

 einem Edelsteine in Luft nimmt, der Brechungswinkel gleichzeitig mit dem Einfallswinkel zu 

 wie im umgekehrten Falle. In Fig. 11 (S. 45), wo wieder MN d\e ebene Grenzfläche zwischen 

 dem Edelsteine Sund der liuft L darstellt, wird der ankommende Strahl ÄC nach CB^ ÄiC 

 nach CBi usw. gebrochen. Wird der Einfallswinkel allmählich immer größer und größer, 

 so geschieht dies auch mit dem Brechungswinkel. Dieser wird endlich gleich einem 

 Rechten, während der Einfallswinkel noch kleiner ist als ein solcher. So wird der ein- 

 fallende Strahl Ä'iC nach CB-i gebrochen, und dem Einfallswinkel Ä>CD entspricht der 

 Brechungswinkel BiCE = 90"; der gebrochene Strahl CBi verläuft dann genau in der 

 Grenzfläche MN. 



Mit 90" hat offenbar der Brechungswinkel den größten Wert erreicht, den er über- 

 haupt erlangen kann. Noch größer kann er nicht werden, während der Einfallswinkel 

 noch weiter zu wachsen imstande ist. Geschieht dies, nimmt der Einfallswinkel AiCD 

 noch mehr zu, sei es auch um einen noch so kleinen Betrag, dann findet überhaupt keine 

 Brechung mehr statt, sondern das einfallende Licht wird an der Grenzfläche MN in den 

 Edelstein, aus dem es kommt, wieder zurückgeworfen, es kann gar nicht aus dem Steine 

 in die Luft austreten. So ist es z. B. mit dem Strahle Ai C, der in der Richtung von CBz 

 reflektiert wird, und zwar in der Einfallsebene und nach dem gewöhnlichen Gesetz, 

 wonach die Winkel A?,CD und DCBi einander gleich sind. In derselben Weise werden 

 auch alle anderen schiefer als AiG auffallenden Lichtstrahlen reflektiert, ohne daß sie in 

 die Luft austreten könnten, so AaC nach CB a usw. 



Bei dieser Reflexion, die in einem optisch dichteren Medium, also etwa in einem 

 Edelsteine, an der Grenze gegen ein dünneres, also z. B. Luft, stattfindet, tritt nicht, wie 

 in dem oben erwähnten umgekehrten Falle, wenigstens ein Teil des ankommenden Lichtes 

 an der Grenze durch Brechung aus, sondern dieses wird in seiner Gesamtheit ohne jeden 

 Verlust zurückgeworfen. Man nennt deshalb diese spezielle Art von Reflexion die Total- 

 reflexion. Sie kann nur stattfinden an der Grenze einer dichteren Substanz gegen eine 

 dünnere, wenn das Licht unter einem genügend schiefen Winkel aus der ersteren auf 

 die Grenze trifft, niemals in dem zuerst betrachteten umgekehrten Falle, wo das Licht aus 

 der optisch dünneren in die dichtere Substanz, also z. B. aus der Luft in einen Edelstein 

 übergeht. Hier ist, auch wenn der Einfallswinkel seinen größten Wert von 90 « erreicht hat, 

 der Brechungswinkel noch kleiner als ein Rechter, es kann also stets Brechung stattfinden. 

 Aus einer dünneren Substanz in eine dichtere, also aus der Luft in einen Edelstein, kann 

 demnach das Licht jederzeit und bei jedem beliebig schiefen Einfallen und bei jeder 

 denkbaren Größe des Einfallswinkels eindringen. Totalreflexion kann nicht stattfinden, 

 wenn Lichtstrahlen aus der Luft auf einen Edelstein auffallen, sondern nur dann, wenn 

 sie ihn wieder verlassen wollen. 



Der Einfallswinkel, der bei der eben betrachteten Art von Lichtbrechung nicht um 

 das allergeringste überschritten werden darf, wenn nicht statt der Brechung Totalreflexion 

 eintreten soll, also in Fig. 11 der Winkel A2CIJ, heißt der Grenz winke 1 der Total- 

 reflexion. Er ist sehr verschieden, je nach der Brechbarkeit der beiden Substanzen, an 

 deren Grenze die Brechung oder Reflexion stattfindet. Je größer der Unterschied ihrer 

 Brecliungskoeffizienten ist, desto früher, d. h. bei um so steilerem Einfallen oder, was 

 dasselbe ist, bei um so kleinerem Grenzwinkel AiCD fängt die Totalreflexion an. Wenn 

 dieser Unterschied sehr klein ist, können sogar sehr schief auffallende Strahlen mit einem 

 sehr großen Einfallswinkel noch austreten, ohne Totalreflexion zu erleiden. 



Bewegt sich ein Lichtstrahl z. B. in einem Diamant (Fig. 1 2 S. 47), dessen Brechungs- 

 koeffizient = 2,43 ist, so kann er aus ihm schon bei einem sehr steilen Einfallen nicht 

 mehr austreten. Dies ist bereits nicht mehr möglich, wenn der Einfallswinkel Ai CD 24 24' 



