Brechung (Physik)

Brechung (Physik)
Brechung und Reflexion eines Lichtstrahls an einem Plexiglas-Halbkreiskörper
Brechung an Wassertropfen, die wie eine Sammellinse wirken (Motiv: Golden Gate Bridge)

Brechung oder Refraktion (englisch refraction) bezeichnet die Änderung der Ausbreitungsrichtung einer Welle aufgrund einer räumlichen Änderung ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit, die speziell für Lichtwellen durch den Brechungsindex n eines Mediums beschrieben wird. Allgemein tritt Brechung bei jeder Art von Wellen auf, die sich in mehr als einer Dimension ausbreiten, etwa Schallwellen und Wasserwellen.

Die Brechung ist, anders als Beugung (engl. diffraction), Gegenstand der Strahlenoptik, welche für Strukturen gilt, die groß im Vergleich zur Wellenlänge sind. An Grenzflächen tritt durch Brechung ein Knick im Strahl auf, der durch das Brechungsgesetz beschrieben wird. Bei kontinuierlicher Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit werden Strahlen gekrümmt, siehe etwa Astronomische Refraktion. In beiden Fällen gilt das Fermatsche Prinzip, wonach Strahlen Wege extremaler, meist minimaler Laufzeit bzw. Länge nehmen.

Die Abhängigkeit der Brechung von der Wellenlänge (bei Licht also von der Farbe) nennt man Dispersion.

Anisotrope Materialien sind doppelbrechend, das heißt, die Anteile einer Welle werden in Abhängigkeit ihrer Polarisation unterschiedlich (stark) gebrochen.

Anwendungen

Vielfältige Formen der Brechung von Wellen finden sich in der Natur. Diese Bildserie zeigt beispielhaft die verändert erscheinende Form eines Stabes durch Lichtbrechung, nachdem er in Wasser eintaucht. Deshalb verlangt es einige Übung, um Fische von der Oberfläche aus im Wasser zu ergreifen.

Die Brechung von elektromagnetischen Wellen und speziell die von Licht hat große Bedeutung in der technischen Optik. Sie bestimmt die Funktion von Prismen und Linsen.

An Übergängen zwischen Materialien unterschiedlicher Schallgeschwindigkeit werden seismische Wellen in charakteristischer Weise gebrochen. Geophysiker nutzen daher die Brechung von durch Erdbeben ausgelösten Wellen, um Erkenntnisse über den Aufbau des Erdinneren zu gewinnen.

Siehe auch

Astronomische Refraktion

Weblinks

 Commons: Refraction – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Поможем написать реферат

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Brechung — bedeutet: in der Physik die Richtungsänderung einer Welle aufgrund einer Veränderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Siehe Brechung (Physik) in der Sprachwissenschaft (vor allem in einigen Dialekten) die Auflösung von Umlauten in zwei… …   Deutsch Wikipedia

  • Brechung — Diffraktion; Beugung * * * Brẹ|chung 〈f. 20〉 1. 〈Phys.〉 Richtungsänderung einer Welle, z. B. Licht , Schall od. Wasserwelle beim Auftreffen auf eine Grenzfläche zweier Medien mit unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeit; Sy Refraktion 2.… …   Universal-Lexikon

  • Atmosphärische Brechung — Brechung bezeichnet die Richtungsänderung einer Welle aufgrund einer lokalen Änderung ihrer Ausbreitungsgeschwindigkeit, die durch die bei Brechzahl n beschrieben wird. Die Brechung erfolgt zum Lot, wenn ein Lichtstrahl in ein Medium mit größerer …   Deutsch Wikipedia

  • Äther (Physik) — Einige Äthervorstellungen implizieren einen jahreszeitlich wechselnden Ätherwind Der Äther (griech. αἰθήρ [„aithär“] für der (blaue) Himmel) ist eine Substanz, die im ausgehenden 17. Jahrhundert als Medium für die Ausbreitung von Licht postuliert …   Deutsch Wikipedia

  • Reflexion (Physik) — Reflexion (lat. reflectere: zurückbeugen, drehen) bezeichnet in der Physik das Zurückwerfen von Wellen (elektromagnetischen Wellen, Schallwellen, etc.) an einer Grenzfläche, an der sich der Wellenwiderstand oder der Brechungsindex des Mediums… …   Deutsch Wikipedia

  • String (Physik) — Als Superstringtheorie (abkürzend meist Stringtheorie) bezeichnet man eine Sammlung eng verwandter hypothetischer physikalischer Modelle, die alle bisher beobachteten Fundamentalkräfte der Physik einheitlich erklären. Sie gilt damit als Ansatz… …   Deutsch Wikipedia

  • Quark (Physik) — Ein Proton, bestehend aus zwei up Quarks und einem down Quark Quarks (kwɔrk, kwɑːk oder kwɑrk) sind die elementaren Bestandteile (Elementarteilchen …   Deutsch Wikipedia

  • Chiralität (Physik) — Chiralität (griechisches Kunstwort, die Händigkeit, abgeleitet vom Wortstamm χειρ , ch[e]ir hand ), in der Kristallographie auch Enantiomorphie, bezeichnet die Eigenschaft bestimmter Gegenstände oder Systeme, deren Spiegelbild durch Drehung nicht …   Deutsch Wikipedia

  • Licht-Äther — Einige Äthervorstellungen implizieren einen jahreszeitlich wechselnden Ätherwind Der Äther (griech. αἰθήρ [aithär] für der (blaue) Himmel) ist eine Substanz, die im ausgehenden 17. Jahrhundert als Medium für die Ausbreitung von Licht postuliert… …   Deutsch Wikipedia

  • Lichtäther — Einige Äthervorstellungen implizieren einen jahreszeitlich wechselnden Ätherwind Der Äther (griech. αἰθήρ [aithär] für der (blaue) Himmel) ist eine Substanz, die im ausgehenden 17. Jahrhundert als Medium für die Ausbreitung von Licht postuliert… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”