Liichtbriechung

Liichtbriechung ass d’Richtungsännerung vun enger Well, wann hir Vitess un enger Grenz ännert. Beim Liicht faasst de Brechungsindex dës Vitessännerung zesummen an d’Snell-Gesetz verbënnt d’Stralewénkelen.

Brechungsindex a Liichtvitess

Normaln₁n₂de Stral biegt bei d’Normal
Snell-Wénkele gi vun der Normal aus gemooss.

Et gëllt n=c/v. Méi grousst n heescht méi kleng Phasevitess. Bei enger stationärer Grenz bleift d’Frequenz gläich; mat v=fλ ännert also d’Wellelängt.

D’Snell-Gesetz bestëmmt d’Richtung

n₁ sinθ₁=n₂ sinθ₂, mat Wénkelen zur Normal. Bei Iwwergang zu méi groussem n biegt de Stral bei d’Normal, bei méi klengem n dovun ewech. De Wénkel zur Uewerfläch ze moossen ass e klassesche Feeler.

Wat un der Grenz net ännert

D’Frequenz vum transmittéierte Liicht bleift déi vun der Quell. Vitess a Wellelängt änneren am zweete Medium. De reflektéierte Stral bleift am éischte Medium a behält do seng Vitess a Wellelängt.

méi grouss λ am méi schnelle Mediumméi kleng λ am méi luesen Medium
D’Frequenz bleift gläich; v an λ änneren.

Dispersioun a reell Materialien

Reell Brechungsindexe hänke vun der Wellelängt of. Dës Dispersioun trennt Faarwen am Prisma a féiert bei einfache Lënsen zu chromatescher Aberratioun. Präzis n-Wäerter brauche dofir eng spezifizéiert Wellelängt.

Richtung, Vitess a Wellelängt si verschidde Froen

Snell beäntwert d’Richtung, n=c/v d’Propagatiounsvitess a v=fλ d’Wellelängt. Dës Froen ze trennen verhënnert, datt eng Richtungsännerung fälschlech als Frequenzännerung interpretéiert gëtt.

Duerchgerechent Beispiller

1. Loft op Glas

n₁=1,00, n₂=1,50, θ₁=30°.

Léisung

θ₂≈19,5°.

2. Vitess am Waasser

n=1,33.

Léisung

v≈2,26×10⁸ m s⁻¹.

3. Wellelängt

600 nm an der Loft, Glas n=1,50.

Léisung

λ₂≈400 nm.