Brechung – Lexikoneinträge
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Brechung ( Refraktion ) ist in der Optik die Änderung der Ausbreitungsrichtung von Wellen beim Durchgang durch die Grenzfläche zwischen zwei Medien, in denen sie sich verschieden schnell ausbreiten. Trifft ein Lichtstrahl schräg auf die Trennfläche zwischen Luft und Wasser, so wird ein Teil von ihm reflektiert ( Reflexion ), während der andere Teil unter Richtungsänderung in das Wasser übertritt. Der Winkel \(\alpha_\text I\) zwischen dem einfallenden Strahl und dem Einfallslot heißt Einfallswinkel , der Winkel zwischen gebrochenem Strahl und Einfallslot ist der Brechungswinkel \(\alpha_\text...
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Die Dispersion (von lat. dispergere „zerstreuen“) ist in der Optik die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts (und damit der Brechzahl eines optischen Mediums) von der Wellenlänge , also der Farbe des Lichts. Nur im Vakuum tritt keine Dispersion auf, in ihm ist die Lichtgeschwindigkeit für alle Wellenlängen gleich. In allen anderen Ausbreitungsmedien hängt die Ausbreitungsgeschwindigkeit dagegen mehr oder weniger stark von der Wellenlänge ab. Man spricht von normaler Dispersion , wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit mit zunehmender Wellenlänge wächst, wenn also der...
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Doppelbrechung ist die Erscheinung, dass in anisotropen Körpern wie z. B. Kalkspatkristallen einfallende Lichtstrahlen in zwei Teilstrahlen zerlegt werden. Trifft der Strahl senkrecht auf die Kristallfläche, so spaltet er sich beim Eindringen in zwei Strahlen auf. Der eine behält die ursprüngliche Strahlrichtung bei und heißt deshalb ordentlicher Strahl (o-Strahl). Der zweite, der außerordentliche Strahl (e-Strahl oder ao-Strahl) wird entgegen dem Brechungsgesetz beim Eintritt in den Kristall gebrochen. Beim Austritt wird er ein zweites Mal gebrochen und verläuft dann parallel zum ordentlichen...
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In der Optik ist eine Linse ein meist scheibenförmiger, von gekrümmten Oberflächen begrenzter durchsichtiger Körper (meist aus Glas oder Kunststoff), mit dem sich die geradlinige Ausbreitung von Lichtstrahlen beeinflussen lässt. Analog nennt man in der Elektronenoptik Bauteile, die Elektronen oder allgemeiner geladene Teilchenstrahlen ablenken können, ( Elektronen- ) Linsen . Die Wirkungsweise von op tischen Linsen beruht auf der Brechung . Die Form einer Linse kann sehr kompliziert sein (etwa Brillengläser). In der Schulphysik hat man es meist mit sphärischen Linsen zu tun, die entweder von...
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Die Linsenformel gibt den mathematischen Zusammenhang zwischen dem Brechungsindex n des Materials einer Linse , ihrer Brennweite f , dem Abstand d der beiden Linsenflächen an der optischen Achse und den Krümmungsradien r 1 , r 2 . Für eine in Luft befindliche Linse gilt: \(f = \dfrac n {n-1} \cdot \dfrac{ r_1\cdot r_2 }{ n\cdot (r_2-r_1) + (n-1)\cdot d}\) Dabei ist ein Krümmungsradius mit positivem Vorzeichen zu versehen, wenn das Licht auf eine konvexe Linsenfläche fällt, und mit negativem Vorzeichen, wenn das Licht auf eine konkave Linsenfläche fällt. Für genügend dünne Linsen , bei denen...
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In der Optik ist ein Prisma (griech. „das Zersägte“) ein durchsichtiger Körper zur Beeinflussung von Lichtstrahlen durch Brechung , Dispersion oder Reflexion . In aller Regel handelt es sich dabei um geometrisches Prisma mit einem gleichseitigen Dreieck als Querschnitt, es gibt aber auch Ausnahmen. Ein optisches Prisma hat immer mindestens zwei nicht parallele ebenen Flächen, die sog. brechenden Flächen . Den Winkel und die Kante, die die brechenden Flächen miteinander bilden, bezeichnet man als brechenden Winkel bzw. brechende Kante . Ein Schnitt senkrecht zur brechenden Kante heißt...
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Ein Regenbogen ist eine in der Atmosphäre auftretende Lichterscheinung in Form eines in den Farben des Spektrums leuchtenden Kreisbogens. Ein Regenbogen entsteht, wenn die hinter dem Beobachter stehende Sonne eine vor ihm befindliche Regenwolke oder -wand bescheint. Die Sonnenstrahlen werden in den einzelnen Regentropfen gebrochen und in ihre farbigen Bestandteile zerlegt. Außerdem werden sie reflektiert und so in das Auge des Betrachters gelenkt (Abb.). Von jedem einzelnen Regentropfen aus gelangt jeweils ein kleiner Teil des Lichtspektrums in das Auge des Bobachters. Für die Entstehung des...
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Die Spektroskopie ist ein oft eingesetztes Hilfsmittel in Physik und Chemie. Dabei wird aus dem Spektrum einer Größe auf die Zusammensetzung oder den Zustand einer Probe geschlossen. Am weitesten verbreitet ist die Untersuchung von elektromagnetischen Spektren, also der Zerlegung von elektromagnetischen Wellen in die enthaltenten einzelnen Wellenlängen bzw. Frequenzen. Je nach Spektralbereich spricht man z. B. von Infrarot -, optischer , UV -, Röntgen - und Gammaspektroskopie . Es gibt aber auch Ultraschallspektroskopie , Neutronenspektroskopie , Massenspektrometrie und andere Methoden. Ein...