Einfachbrechung
Unter Einfachbrechung versteht man i.a. die Richtungsänderung einer Welle aufgrund der unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit in verschiedenen Medien. Je höher der Brechungsindex des Mediums ist, desto langsamer kann sich die Welle in dem Medium ausbreiten. Diesen Zusammenhang kann man nicht mehr mit der Korpuskulartheorie von Newton erklären, sondern muß die Undulationstheorie von Huygens benutzen. Den gesetzmäßigen Zusammenhang stellte als Erster Willebrord van Roijen Snell 1618 fest, daher wird das Brechungsgesetz auch als Snelliusches Brechungsgesetz bezeichnet. Es wird am Übergang von einem Medium mit niedrigem Brechungsindex zu einem Medium mit höherem Brechungsindex der Wellenvektor zum Einfallslot hin gebrochen. Aufgrund des Brechzahlsprunges am Medienübergang wird immer auch ein Teil der Welle reflektiert.
Befindet sich die Welle im dichteren Medium und trifft auf ein niedriger brechendes Medium, so kann es nicht nur zur Brechung und Reflektion kommen, sondern unter einem bestimmten Winkel (Winkel im Austrittsmedium 90° zwischen Einfallslot und Normale auf diesem) zur reinem Reflektion, der sogenannte Totalreflexion. Im Gegensatz zur Einfachbrechung, manchmal auch nur Brechung genannt, kommt es bei der Doppelbrechung zur Aufteilung der gebrochenen Welle in einen ordentlichen und einen außerordentlichen Anteil. Dieses Verhalten tirtt bei anisotropen meist kristallinen Materialien, wie besipielsweise Calcit, auf. Dabei verhält sich der ordentliche Teil der Welle wie bei “anderen” Materialien auch. Im Gegensatz dazu breitet sich der außerordentliche Anteil der Welle mit einer zusätzlichen Neigung aus.
Quellen
Hering et al: Physik für Ingenieure, Springer, Berlin; Auflage: 9. A. (April 2004), ISBN: 978-3540210368
