Brechung

Trifft ein Lichtstrahl schräg auf die Grenze zwischen zwei unterschiedlicher Medien, wird er dort gebrochen. Der Lichtstrahl ändert seine Ausbreitungsrichtung und bekommt einen Knick.
Das liegt darin begründet, dass sich Licht in unterschiedlichen Materialien unterschiedlich schnell ausbreitet. Beispielsweise bewegt sich Licht in Luft schneller als in Wasser, so dass es beim Eindringen ins Wasser abgelenkt wird. Dabei wird als Medium jeder Stoff bezeichnet, welchen das Licht durchqueren kann.

Brechungsgesetz

Wie stark der Lichtstrahl gebrochen wird, hängt vom Einfallswinkel des Lichts und den beiden Materialien ab. Die Brechung folgt festen Regeln, welche sich in einer Formel wiedergeben lassen. Wenn bekannt ist, unter welchem Winkel der Lichtstrahl auf die Mediengrenze trifft, und die Brechzahl n der beiden Medien bekannt ist, lässt sich berechnen, wie sich das Licht hinter der Grenze im zweiten Medium verhält: .

Allgemein lassen sich damit zwei Gesetzmäßigkeiten festhalten.

Der Lichtstrahl wird umso stärker gebrochen,

je größer der Einfallswinkel des Lichts ist.

Je unterschiedlicher die Brechzahl der beiden Medien ist.

Wenn ein Lichtstrahl in Glas mit einem Einfallswinkel von 45° eindringt, breitet er sich im Wasser in einem Winkel von ca. 62° aus (Siehe Abbildung).

Stoff/Material	Brechzahl (Brechungsindex) Bei 20°C.
Luft	1
Wasser	1,33
Glas	ca. 1,5
Diamant	2,47

Brechzahlen (Brechungsindizes)

Nebenstehend sind einige Beispiele für Brechzahlen unterschiedlicher Materialien gesammelt.
Je langsamer Licht in einem bestimmten Medium ist, desto größer ist dessen Brechzahl.