Physik III, Optik

• Brechungsindex
Die Lichtgeschwindigkeit hängt vom Medium ab.
V Licht = c n
n ist der Brechungsindex. Er ist dimensionslos. In Glas beträgt er typischerweise n
≈ 1.5. Das Licht ist in Glas also um den Faktor 1.5 langsamer als im Vakuum.
• Das Fermatsches Prinzip
lautet: Das Licht nimmt von allen benachbarten Wegen denjenigen, der zeitlich am
kürzesten dauert.
z. B. Luftspiegelung:
Der räumlich längere Weg ist wegen der höheren Geschwindigkeit in heißer Luft der
zeitlich kürzere. Die Quelle erscheint dem Betrachter gespiegelt.
z. B. Sonnenuntergang:
In den oberen Luftschichten ist der Brechungsindex kleiner, da der Atmosphärendruck
noch oben hin abnimmt und damit die Lichtgeschwindigkeit zu. Die Sonne scheint
noch über dem Horizont zu stehen obwohl sie bereits untergegangen ist. Es ist wichtig,
dass die Wege benachbart sind: Gibt es eine direkte Sichtverbindung zwischen zwei
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