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Luft in Wasser verhält sich der Sinus des Einfallswinkels znm Sinus des Brechungswinkels wie 4 zu 3, d. h. der Brechungsexponent des Wassers, bezogen auf die Luft, ist 4/3. In gleichem Sinne ist der Brechungsexponent des gewöhnlichen Glases 3/2, des Flintglases 1,64, des Anisöls 1,81, des Diamants 2,48. Je größer der Brechungsexponent eines Stoffes ist, desto stärker lenkt er die in ihn eintretenden Lichtstrahlen ab. Für die gleiche Substanz ist aber der Brechungsexponent für verschiedenfarbige Strahlen keineswegs der gleiche. (S. Dispersion.) [* 3]
Zum Nachweise des Brechung
sgesetzes kann ein
Gefäß
[* 4] (Fig. 2) dienen, dessen halbkreisförmige
Wand von ihrer Mitte aus nach
beiden Seiten hin in
Grade geteilt ist. Die vordere
Wand a b besitzt eine lichteinlassende, mit einer Glasplatte
geschlossene
Spalte. Der
Apparat ist bis zur halben Höhe mit Wasser gefüllt. Läßt man nun im Finstern ein Lichtstrahlenbündel
in schiefer
Richtung durch jene
Spalte in das
Gefäß treten, so wird der obere durch die Luft dringende
Teil der
Strahlen in unveränderter
Richtung fortschreiten, während dagegen das untere durch das Wasser gehende Lichtbündel
gebrochen erscheint. An der Gradeinteilung des kreisförmigen Cylindermantels kann man die Winkel
[* 5] ablesen. Das Brechung
sgesetz
wurde von Snell entdeckt (um 1621) und von Descartes, ohne Nennung des erstern, bekannt gemacht (1637).
Ist der
Brechungswinkel kleiner als der Einfallswinkel, so sagt man, die Brechung
[* 6] erfolgt zum Lot.
Beim Gegenteil heißt die Brechung
vom
Lot. Das
Mittel, in dem die Brechung
zum Lot geschieht, heißt das stärkerbrechende. Bei zwei verschiedenen
Stoffen (z. B. Luft
und
Glas)
[* 7] werden die
Lichtstrahlen meist in dem dichtern derselben zum Lot gebrochen. Vermöge des Brechung
sgesetzes
bilden alle auf einen Punkt o
[* 1]
(Fig. 3) der Glasfläche g g auffallenden
Strahlen im
Glase einen
Kegel von kleinerer Öffnung
in m o n. Umgekehrt füllt der Strahlenkegel m o n im
Glase beim
Austritt in die Luft den ganzen Raum über
g g aus. Ein
Strahl p
o, der im
Glase auf die Luftgrenze unter einem Einfallswinkel größer als m o s auffällt, tritt nicht
wieder aus, sondern erleidet die
totale Reflexion nach o q. (S.
Reflexion
[* 8] und Doppelbrechung.
)
[* 9]
^[Abb. 3.]