Lichtbrechung und Linsen – Grundprinzipien
So funktioniert es
Lichtbrechung ist die Richtungsänderung eines Lichtstrahls an der Grenze zwischen zwei Stoffen mit unterschiedlichem Brechungsindex. Trifft Licht schräg aus einem optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium, wird es zum Lot hin gebrochen; beim Übergang in ein optisch dünneres Medium wird es vom Lot weg gebrochen. Bei senkrechtem Einfall ändert sich die Richtung nicht. Linsen sind optische Bauelemente, die aufgrund ihrer Form und ihres Materials Licht bündeln oder streuen. Es gibt Sammellinsen (konvex) und Zerstreuungslinsen (konkav). Bei Sammellinsen werden parallel einfallende Lichtstrahlen in einem realen Brennpunkt gebündelt, bei Zerstreuungslinsen laufen sie nach der Linse auseinander, als kämen sie von einem virtuellen Brennpunkt. Die Brennweite hängt von der Form und dem Material der Linse ab.
Licht ändert beim Übergang zwischen Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex seine Richtung. In ein optisch dichteres Medium wird ein schräg einfallender Strahl zum Lot hin, in ein optisch dünneres Medium vom Lot weg gebrochen. Sammellinsen bündeln paralleles Licht in einem Brennpunkt, Zerstreuungslinsen lassen es auseinanderlaufen. Die Brennweite hängt von Material und Form der Linse ab.
Ein Beispiel
Was passiert mit einem Lichtstrahl, der schräg von Luft in Wasser eintritt?
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