Snelliussches Brechungsgesetz

Beim Durchgang von einem Material in einer anderes wird Licht gebrochen. In der folgenden Illustration besitzt das linke Material den Brechungsindex $n_1$ (weisser Hintergrund) und das rechte Material den Brechungsindex $n_2$ (grauer Hintergrund). Ein Lichtstrahl (rote Linie) fällt von links mit einem Winkel $\theta_1$ zur Grenzflächennormalen (Lot) ein. An der Grenzfläche wird ein Teil der Welle reflektiert (hellblaue Linie) und ein weiterer Teil wird in das rechte Material hineingebrochen. Der gebrochene Strahl schließt einen Winkel $\theta_2$ mit der Normalen ein, welcher gegeben ist durch Snelliussches Brechungsgesetz,

$$ n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2.$$
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$n_1=$

1

$n_2=$

1.5

$\theta_1=$

20 [deg]

$\theta_2=$

13.2 [deg]

Ist $n_1>n_2$, liefert das Snelliussche Gesetz keine Lösung $\theta_2$, sobald $n_1\sin\theta_1/n_2 >1$. In diesen Fällen gibt es keinen gebrochenen Strahl und der Lichtstrahl wird zur Gänze reflektiert. Dies nennt sich Totalreflexion. Im Video unterhalb sieht man diese Totalreflexion.

Das Video wurde mit diesem MATLAB Skript erzeugt.