Brechzahl

Tauche einen Bleistift in ein Becherglas, welches Du zur Hälfte mit Wasser befüllst.

Brechungsindex

Ein Lichtstrahl breitet sich strenggenommen nur im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit aus. Beim Hindurchscheinen durch transparente Stoffe wie Waser ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes kleiner. Die Brechzahl (=Brechungsindex) n steht für das Verhältnis beider Geschwindigkeiten, d. h. steht für den Faktor, um den die Lichtgeschwindigkeit im Stoff c_Stoff kleiner ist als die im Vakuum. Als Formel:

		c
n	{{{ist}}}	────
		cStoff

Beispiel Wasser: Der Brechungsindex von Wasser beträgt bei 20°C 1,333. Aus der o. a. Formel kann die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in Wasser errechnet werden.

• c_Wasser = c / n
• c_Wasser = 299.792,458 km · s^–1 / 1,333
• c_Wasser = 224.900.569 km · s^–1

Refraktometrie

Die Messung der Brechzahl kann mit dem Refraktometer durchgeführt werden, das Verfahren selbst wird daher als Refraktometrie bezeichnet.

Praktischer Nutzen

Da der Brechungsindex nicht nur eine stoffabhängige Größe ist, sondern auch mit zunehmender Konzentration der einer wässrigen Lösung (Salzwasser, Zuckerlösung) ansteigt, hilft der B. bei der Identifizierung unbekannter Flüssigkeiten bzw. Konzentrationen, z. B.:

• Salzsäure mit der Massenkonzentration 10, 20, 50, 100 u. 150 g HCl/L hat bei 17,5 °C die Brechzahl 1,33551, 1,33779, 1,34449, 1,35528 bzw. 1,36565.
• Organische Flüssigkeiten haben in der Regel Brechungsindices zwischen 1,3 u. 1,7.

Weblinks

• Brechzahl als Google-Suchbegriff
• Brechzahl in der Wikipedia
• Brechzahl hier in bs-wiki.de mit Google
• Brechzahl als Youtube-Video
• Grundlegendes: Brechungsgesetz
• Einführung in das Thema Brechzahl mit Übungsaufgaben und Versuchsbeschreibungen auf LEIFI, der Schulphysikseite von Ernst Leitner und Uli Finckh
• Laborpraxis: BRECHUNGSINDEX.pdf Skript von G. Rosenfeldt