Brechung

Refraktion, die Richtungsänderung eines Lichtstrahls (allgemein einer ebenen Welle) beim Übergang von einem Stoff in einen anderen; wird durch das Snellius’sche Brechungsgesetz beschrieben:

α₁, α₂ sind die Winkel zwischen einfallendem bzw. ausfallendem Strahl und der Flächensenkrechten (Einfallslot), c₁, c₂ die Lichtgeschwindigkeiten im ersten bzw. zweiten Medium. α₁ heißt Einfallswinkel, α₂Ausfallswinkel (Brechungswinkel), das Verhältnis c₁/c₂Brechzahl (relativer Brechungsindex). Als Brechungsindex eines Stoffes bezeichnet man insbesondere das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zu der im Stoff. Die Ebene der beiden Medien, die durch den einfallenden Strahl und das Einfallslot läuft, wird Einfallsebene genannt. Aus dem Brechungsgesetz folgt, dass Licht beim Übergang in ein optisch „dichteres“ Medium, in dem die Lichtgeschwindigkeit kleiner ist, zum Einfallslot hin gebrochen wird, sonst vom Einfallslot weg. Bei kontinuierlicher Dichteveränderung entsteht auch eine kontinuierliche Richtungsänderung. Verschiedenfarbige Strahlen werden verschieden stark gebrochen; dies führt zur Zerlegung (Dispersion, Farbzerstreuung) von vielfarbigem Licht (z. B. am Prisma, im Regenbogen). Doppelbrechung.