Lichtbrechung

Lichtbrechung tritt auf, wenn Licht beim Eintritt in ein Material mit einem anderen Brechungsindex (optische Dichte) gebrochen wird. Der Brechungsindex gibt an, wie stark das Licht beim Durchtritt durch ein Material gebremst wird, im Vergleich zur Ausbreitung im Vakuum.

Wenn Licht von einem Medium mit einem niedrigeren Brechungsindex (wie Luft) in ein Medium mit einem höheren Brechungsindex (wie Glas oder Wasser) eintritt, wird das Licht gebrochen und seine Ausbreitungsrichtung ändert sich. Dies geschieht aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen das Licht im jeweiligen Medium reist. Das Licht wird in Richtung der Lotrechten (Senkrechten) zur Grenzfläche zwischen den beiden Materialien gebrochen, was als Brechungswinkel bezeichnet wird. Die Brechung von Licht kann zur Korrektur von Sehfehlern genutzt werden. Zum Beispiel kann eine Brille mit einer konkaven oder konvexen Linse den Brechungsfehler des Auges korrigieren, indem sie das Licht so bricht, dass es auf der Netzhaut fokussiert wird. In der Optik und der Fotografie wird die Brechung von Licht durch Linsen und andere optische Elemente genutzt, um Bilder zu erzeugen.

Ein weiteres Beispiel für Lichtbrechung ist die sogenannte Totalreflexion. Dies tritt auf, wenn Licht von einem Medium mit einem höheren Brechungsindex in ein Medium mit einem niedrigeren Brechungsindex eintritt und der Brechungswinkel größer als ein bestimmter kritischer Winkel ist. In diesem Fall wird das Licht vollständig reflektiert und nicht gebrochen. Totalreflexion wird beispielsweise in Glasfaseroptiken genutzt, um Lichtsignale über große Entfernungen zu übertragen.