Reflexion, Brechung, Beugung

Reflexion

Trifft eine Welle auf eine Grenzfläche, wird ein Teil zurückgeworfen — sie wird reflektiert. Alle Winkel misst man dabei zum Lot (der Senkrechten auf die Grenzfläche):

• Grenzfläche:An einer Grenzfläche oder einem Hindernis ändert eine Welle ihre Richtung: sie wird reflektiert, gebrochen oder gebeugt.
• Reflexionsgesetz:Der zurückgeworfene Teil verlässt die Fläche unter \(\alpha=\alpha'\); alle Winkel werden zum Lot gemessen.
• Brechung:Beim Medienwechsel ändert sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit, und es gilt \(n_1\sin\alpha=n_2\sin\beta\).
• Beugung:An engen Öffnungen läuft die Welle in den Schattenraum; am stärksten bei Spaltbreite \(\approx\lambda\).

Brechung

Geht die Welle in ein anderes Medium über, ändert sich ihre Geschwindigkeit — und damit ihre Richtung. Beim Übergang in ein optisch dichteres Medium (größere Brechzahl n, kleinere Geschwindigkeit) knickt der Strahl zum Lot hin:

Beugung

Trifft eine Welle auf ein Hindernis mit einer Öffnung oder Kante, läuft sie auch in den geometrischen Schattenraum hinein — sie wird gebeugt. Die Beugung ist umso stärker, je kleiner die Öffnung im Vergleich zur Wellenlänge ist (stärkste Beugung bei Spaltbreite \(\approx\lambda\)). Beugung ist die Voraussetzung für Interferenz am Spalt.