Brechung der Lichtstrählen (Refraktion) nennt man die Ablenkung, welche die Lichtstrahlen in ihrer Richtung erleiden, wenn sie aus einem durchsichtigen Körper oder Mittel in einen andern von größerer oder geringerer Dichtigkeit übergehen, z. B. aus Luft in Wasser (s. beistehende Fig. 1). Denkt und nach der Brechung mit diesem Lote macht, der Einfallswinkel i und der Brechungswinkel r. Die Hauptgesetze, nach welchen die Brechung in solchen Körpern, die nach allen Richtungen dieselbe Beschaffenheit zeigen, stattfindet, sind folgende: 1) Der Strahl bleibt auch nach der Brechung in derjenigen Ebene, alt durch das Einfallslot und den einfallenden Strahl gelegt werden kann (Brechungsebene). 2) Beschreibt man um den Auffallpunkten des Strahls einen Kreis und fällt man von den Uenderen àa und b, in welchen der Kreis den einfallenden und gebrochenen Strahl schneidet, die Senkrechten ad und br auf das Einfallslot, so heißt jede jener gezogenen Senkrechten ad und bider Sinus des Wintels unendun Winkels, beziehungsweise des Winkels i und r. Wie nun auch die Größe des Einfallswinkels sich ändern mag, so bleibt das Verhältnis 968 re dem Sinus des Einfalls⸗ und m Sinus des Brechungswinkels immer dasselbe, ses Ver es sich um die gleichen Stoffe Cungst Diees Verhältnis nennt man den Bre ungsexponenten des brechenden Stoffs, bezogen auf ein bestimmtes Mittel, aus dem der Strahl in das brechende Mittel eingetreten ist. Beim Übergang aus Luft in Wasser verhält sich der Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels wie 4 zu 3, d. der Brechungsexponent des Wassers, be-Boech auf die Luft, ist 17 In gleichem Sinne ist der rechungsexponent des gewöhnlichen Glases ½, des Flimglases 1,64, des Anisöls 1,81, des Diamants 2½48. Je größer der Brechungsexponent eines Stoffes ist, desto stärker lenkt er die in ihn eintretenden Lichtstrahlen ab. Für die gleiche Substanz ist aber der Brechungsexponent für verschiedenfarbige Strahlen keineswegs der gleiche. Er ist kleiner für die roten, größer für die blauen Strahlen des Spektrums. So ist z. B. für Flintglas der Brechungsexponent der mittlern roten Strahlen 1,628, der mittlern grünen 1,342, der mittlern indigofarbenen 166, der violetten 1,821. Eine Substanz ist stark erstreuend, wenn der Unterschied zwischen dem Bre ungsexponenten der violetten und der roten Strahlen recht groß ist. Für den stark zerstreuenden Schwefelkohlenstoff ist dieser Unterschied 0,84, für Flintglas ist er O,oas, für gewöhnliches Glas ist er 0,2r und für Wasser nur 0,01s. Das Wasser ist also nur schwach zerstreuend. Jaß Nachweise des Brechungsgesetzes kann ein Gefäß (s. beistehende Fig. 2) dienen, dessen halbkreisförmige Wand von ihrer Mitte aus nach beiden Seiten hin in Grade geteilt ist. Die vordere Wand ab besitzt eine lichteinlassende, mit einer Glasplatte geschlossene Spalte. Der Apparat ist bis zur halben Höhe mit Wasser gefüllt. Läßt man nun im Finstern ein Lichtstrahlenbündel in schiefer Richtung 9 jene Spalte in das Gefäß treten, so wird der obere, durch die Luft dringende Teil der Strahlen in unveränderter Richtung fortschreiten, während dagegen das untere, durch das Wasser gehende Lichtbündel gebrochen erscheint. Liest man an der Gradeinteilung des kreisförmigen Cylindermantels die Größe des Einfalls⸗ und des Brechungswinkels, so gibt das Verhältnis ihrer Sinus den Brechungsexponenten. Die kreisförmige Wand des Gefäßes besteht aus 16e 5 oder matt wurde von Glas. Das hochwichtige Brechungsgesetz wurde von Snell entdeckt (um 1621) und von Descartes, ohne Nennung des erstern, bekannt gemacht (1637). Weiter sind die Hauptgesetze der Brechung folgende: 3) Nur Strahlen, welche in Irocde Richtun in das neue Mittel treten, werden gebrochen. Sen recht auf das neue Mittel treffende Strahlen dagegen bleiben ungebrochen. Je schräger die Strahlen auf das brechende Mittel fallen, desto bedeutender ist die Brechung. Ist der Brechungswinkel kleiner als der Einfallswinkel, so sagt man, die Brechung erfolgt zum Lot (Fig. 1). Beim Gegenteil heißt die Brechung vom Lot. 4) So oft Strahlen aus einem leeren Raum in einen durchsichtigen Stoff oder aus einem minder dichten in ein dichteres Mittel von derselben materiellen Beschaffenheit (3. B. aus dünner in dichtere Luft) in schiefer Richtung übertreten, erfolgt die Brechung zum Lot. Strahlen, bei welchen sich die durchsichtigen Stoffe umgekehrt wie vorhin verhalten, werden vom Lot gebrochen. Das Mittel, in welchem die Brechung 83 Lot geschrede heißt das stärker brechende. 5) Bei zwei verschiedenen Stoffen (3. B. Luft und Glas) werden die 80t dgero meistens in dem dichtern derselben um Lot gebrochen. Es kommt jedoch auch vor, aß der weniger dichte Stoff stärker brechend ist, was besonders von brennbaren Stoffen gilt. 6) Bei der 21 cänr 5 vom Lot kann, wenn der Einfallswinkel eine bestimmte Größe erlangt, der größere Brechungswinkel sich nicht mehr bilden, es entsteht dann eine Zurückwerfung der Lichtstrahlen, welche totale Reflexion heißt. Nicht nur die Licht⸗, in e auch die Wärme⸗ und Schallstrahlen, wenn ie in ein neues Mittel in schräger Richtung übertreten, erleiden eine Brechung, deren Gesetze den Wenn die Beschaffenheit des Körpers oder Mittels, in welchen das Licht eintreten soll, nicht nach allen Richtungen dieselbe ist, so wird in den meisten Fällen der eintretende 4. eile bei der Brechun in zwei Strahlen geteilt; er erleidet, wie man sich ausdrückt, eine doppelte Brechung. Eine Verschiedenen in der Struktur des Körpers nach verschiedenen Richtungen, welche eine solche Doppelbrechung zur Folge hat, findet aber bei allen krydertentner Körpern wirklich statt, mit Ausschluß erjenigen, welche zu dem regulären oder tesseralen Krystallsysteme, dessen Grundform der Würfel ist, gehören. Auch durchsichtige amorphe Körper, wie Glas, besitzen nur einfache aen Duu doch läßt sich auch in ihnen durch einseitigen Druck, durch starke Erhitzung und rasche Abkühlung ein gewisser Grad von Doppelbrechung erzielen. Die Krystalle des quadratischen und hexagonalen Systems, wie gelbes Blutlaugensalz und Kalkspat, ind optisch einachsig, d. h. es gibt in ihnen eine Richtung, nach welcher keine doppelte Brechung stattfindet, und diese Richtung, welche man als optische Achse beeichnet, fällt mit der krystallographischen Achse zu⸗ .———— Wenn ein Lichtstrahl einen solchen Krystall trifft, so wird er, wie gesagt, in zwei Strahlen gespalten, wovon der eine, der ordinäre Strahl,‚ nach allen Richtungen im Krystall hin den gleichen Brechungsexponenten hat, während der Brechungsexponent des andern, des extraordinären Strahls, sich je nach der Richtung ändert, in welcher er den Krystall durchläuft. Die doppelte Brechung hängt mit der Polarisation des Lichts auf das engste zusammen, denn die beiden Strahlen sind rechtwinkelig zueinander polarisiert, die Schwingungsebene des einen ist stets rechtwinkelig zur Hauptachse, die des andern findet in der Ebene des Hauptschnittes, d. h. in der Ebene statt, welche man durch den Lichtdieser und die Hauptachse gelegt denken kann. Nach iesen beiden Schwingungsrichtungen ist aber die Elasticität des Athers eine verschiedene. Die Krystalle der drei letzten Krystallsysteme haben zwei soptische Achsen, sie sind optisch zweiachsig. Im polarisierten Lichte zeigen doppelbrechende Krystall-Richtur schöne Farbenerscheinungen, welche von der ichtung der Oberflächen gegen die optischen Achsen abhängen. Die Doppelbrechung des Lichtes wurde von Bartholin am Doppelspat entdeckt (1669). Die Kenntnis ihrer Gesetze verdankt man Huyghens (1678), Voung (1800—14), Malus (1808—11), Arago (1811), Fresnel (1815—22), Cauchy (1836), Neumann (1843) u. m. a.