Hält man einen Strohhalm in ein Glas Wasser, erscheint er gekrümmt. Das Licht, das vom Strohhalm ausgeht, wird beim Übergang von Wasser zu Luft gebrochen. Dies ist Lichtbrechung, die Ablenkung des Lichts beim Wechsel zwischen verschiedenen Medien. Die Ablenkung entsteht, weil sich Licht in unterschiedlichen Materialien unterschiedlich schnell ausbreitet. In Wasser ist es langsamer als in Luft und in Glas langsamer als in Wasser. Trifft Licht unter einem Winkel auf ein Medium, ändert es aufgrund der Geschwindigkeitsänderung seine Richtung. Der Zusammenhang zwischen den Winkeln wird durch das Snellius'sche Brechungsgesetz beschrieben. Das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels ist für ein bestimmtes Medienpaar konstant. Diese Konstante wird Brechungsindex genannt.

Die Lichtbrechung ist für viele optische Phänomene verantwortlich. Linsen funktionieren durch Lichtbrechung. Eine Sammellinse bündelt das Licht nach innen, eine Konkavlinse bündelt es. Das menschliche Auge bricht das Licht durch Hornhaut und Linse, um es auf der Netzhaut zu fokussieren. Lichtbrechung verursacht auch Luftspiegelungen, bei denen Licht durch Luftschichten unterschiedlicher Temperatur gebrochen wird. Sie bewirkt, dass die Sonne über dem Horizont erscheint, obwohl sie darunter steht. In der Glasfasertechnik wird sie genutzt, um Licht durch Totalreflexion in Glasfasern zu leiten. Die Lichtbrechung ist eine der wichtigsten Eigenschaften des Lichts.

Brechungsfakten

• Definition. Lichtbrechung zwischen verschiedenen Medien.
• Ursache. Änderung der Lichtgeschwindigkeit.
• Das Snellius'sche Brechungsgesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Winkeln und Brechungsindizes.
• Lenses. Funktioniert durch Lichtbrechung.
• Anwendungen. Brillen, Kameras, Glasfasertechnik, Luftspiegelungen.

Brechung ist nicht dasselbe wie Reflexion. Bei der Brechung wird Licht durch ein Medium hindurchgeführt. Bei der Reflexion wird Licht von einer Oberfläche abgelenkt.