Aus Lexikon der Kunststoffprüfung
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Brechzahl

auch Brechungsindex

Für viele Anwendungen von Kunststoffen sind deren optische Eigenschaften von besonderer Bedeutung. Die messtechnische Basis für Prüfverfahren, mit denen derartige Eigenschaften quantitativ erfasst werden können, beruht auf den Grundlagen der geometrischen Optik (auch Strahlenoptik). Hier werden Eigenschaften des Lichts wie Reflexion, Brechung und Dispersion untersucht. Trifft ein Lichtstrahl auf die Grenzfläche zwischen zwei transparenten Medien, wird im Allgemeinen ein Teil reflektiert und ein anderer Teil gebrochen. Beide Strahlen verlaufen in der Einfallsebene. Der Reflexionswinkel αR ist gleich dem Einfallwinkel α1. Für den Brechungswinkel α2 gilt folgender Zusammenhang (Bild 1) (Gl. 1):


n_{2}\cdot \sin \alpha _{2}=n_{1}\cdot \sin \alpha _{1} (1)


Brechzahl1.JPG

Bild 1: Optische Brechung und Reflexion an einer ebenen Grenzfläche

n1 und n2 sind die Brechungsindizes der Medien, in denen sich der einfallende bzw. gebrochene Strahl ausbreitet. α2 ist der Brechungswinkel, α1 der Einfallswinkel. Der Brechungsindex n ist für jedes Medium als das Verhältnis zwischen der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und in diesem Medium definiert (Gl. 2):

n=\frac{c}{v} (2)

mit:

c Lichtgeschwindigkeit
v Geschwindigkeit im Medium


Literaturhinweise

  • Halliday, D., Resnick, R., Walker, J., Koch, S. (Hrsg. der deutschen Ausgabe): Physik. Wiley VCH Verlag, Weinheim (2003)
  • Trempler, J.: Optische Eigenschaften. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 323–357 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)