Brechung (Physik)

Inhaltsverzeichnis

1 Elektromagnetische Wellen 2 Sonstige Wellen 3 Gegensatz von Brechung und Beugung 4 Siehe auch: 4.1 Wikilinks

Elektromagnetische Wellen

Elektromagnetische Wellen werden gebrochen wenn sie schräg auf Grenzfläche zwischen Materialien mit verschiedenen Brechungsindizes auftreffen. Durch die unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit ändert dabei die Wellenlänge .

Die Richtungsänderung hängt vom Winkel ab dem die Wellen auf die Grenzfläche auftreffen. wird die Richtungsänderung durch das Snelliussche Brechungsgesetz beschrieben. Bei senkrechtem Einfallswinkel findet keine statt. Neben der Brechung findet stets auch partielle Reflexion statt. Die entsprechenden Intensitäten werden durch Fresnelschen Formeln beschrieben. Fallen die Wellen beim von einem optisch dichteren Medium wie beispielsweise zu einem optisch dünneren wie beispielsweise Luft flach ein so werden sie nicht mehr sondern totalreflektiert .

Brechung wird eingesetzt um Linsen und Prismen bestimmte optischen Eigenschaften zu verleihen. Sie ferner verantwortlich für die Entstehung von Wetterphänomenen Regenbögen oder Halos .

Optisch anisotrope Materialien können doppelbrechend sein d. h. ein Lichtstrahl teilt in ihnen in zwei Strahlen auf die stark gebrochen werden.

Sonstige Wellen

Bei Wellen im Wasser verringert sich Ausbreitungsgeschwindigkeit mit der abnehmenden Wassertiefe in Strandnähe. ändert sich die Richtung von Meereswellen so sie ungefähr senkrecht auf den Strand auflaufen.

Gegensatz von Brechung und Beugung

• Während Brechung (engl. Refraction ) die Richtungsänderung einer Welle durch veränderte Geschwindigkeit ist
• bedeutet "Beugung" (engl. Diffraction ) die Ablenkung an einem Hindernis ( Spalt Gitter Linsenrand Fangspiegel usw).

Der Unterschied beider Begriffe wird am von Linsenoptiken deutlich. Bei Linsenfernrohren haben Brechung und Beugung folgende Auswirkungen:

• Mittels Brechungsgesetz kann man den Strahlengang durch Objektiv und Okular genau berechnen. Aber die Geometrische Optik sagt nichts über die Auflösung des Fernrohrs (Trennschärfe bei kleinen Winkeln).
• Über letztere entscheidet die Beugung. Die Linsenränder verursachen Lichtablenkungen und Interferenzen die bei großen Objektiven prozentuell günstiger Das Auflösungsvermögen hängt daher von der Apertur und kaum von der Vergrößerung ab.

Siehe auch:

• Optik
• Fernrohr Spiegelteleskop
• Beugung
• Snelliussches Brechungsgesetz
• Brewsterwinkel

Wikilinks

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