Basiswissen

Der Brechungsindex einer Zahl gibt an, wie viel mal so langsam Licht in diesem Material ist, wie im Vakuum. Je größer die Zahl desto langsamer das Licht. Und desto stärker wird es auch an Grenzen zwischen verschiedenen Stoffen gebrochen. Die Brechungszahl hängt aber nicht nur vom Stoff selbst sondern auch (geringfügig) von der Wellenlänge des Lichts ab. Diesen Abhängigkeit nennt man auch Dispersion. Dazu hier einige Beispiele.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Ein lustiges Farbenspiel auf einem (nicht so lustigen) Ölffleck: Bei der Reflexion an Öl wird jede Wellenlänge des Lichts anders umgelenkt, wodurch die Farbeffekte enstehen. Wenn sich unterschiedliche Wellenängen unterschiedlich verhalten spricht man von Dispersion.☛

Acryl

Wellenlänge = 660,0 nm hat Brechungszahl n = 1,488

Wellenlänge = 590,0 nm hat Brechungszahl n = 1,491

Wellenlänge = 485,0 nm hat Brechungszahl n = 1,497

Wasser

Wellenlänge = 656,3 nm hat Brechungszahl n = 1,3311

Wellenlänge = 589,3 nm hat Brechungszahl n = 1,3330

Wellenlänge = 486,1 nm hat Brechungszahl n = 1,3371

Benzol

Wellenlänge = 656,3 nm hat Brechungszahl n = 1,4966

Wellenlänge = 589,3 nm hat Brechungszahl n = 1,5014

Wellenlänge = 486,1 nm hat Brechungszahl n = 1,5132

Quarzglas

Wellenlänge = 656,3 nm hat Brechungszahl n = 1,4563

Wellenlänge = 589,3 nm hat Brechungszahl n = 1,4584

Wellenlänge = 486,1 nm hat Brechungszahl n = 1,4631

Kronglas

Wellenlänge = 656,3 nm hat Brechungszahl n = 1,5076

Wellenlänge = 589,3 nm hat Brechungszahl n = 1,5100

Wellenlänge = 486,1 nm hat Brechungszahl n = 1,5157

Flintglas

Wellenlänge = 656,3 nm hat Brechungszahl n = 1,6070

Wellenlänge = 589,3 nm hat Brechungszahl n = 1,6102

Wellenlänge = 486,1 nm hat Brechungszahl n = 1,6178

Wozu ist das wichtig?

Angenommen man hat eine Sammellinse. Man möchte sie beispielsweise als Brillenglas oder in einem Projektor benutzen. Fällt von der einen Seite weißes Licht in das Glas ein, dann werde die verschiedenen Farbanteile (verschiedene Wellenlängen) unterschiedlich stark gebrochen. Am Rand von Bildern entsehen dann oft bunte Streifen, die meistens unerwünscht, weil störend, sind. Man nennt diesen Effekt chromatische Aberration ↗

Fußnoten

[1] Für Acryl: S. N. Kasarova et al. (2007) "Analysis of the dispersion of optical plastic materials" Optical Materials 29, 1481-1490 doi:10.1016/j.optmat.2006.07.010. Öffentlich gemacht unter: https://www.filmetrics.de/refractive-index-database/Acrylic/Acrylate-Lucite-Plexiglass