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Aufgabenstellung:

In welchen zwei möglichen Fällen wird Licht, das von einem durchsichtigen Medium in ein anderes übergeht, nicht gebrochen? 

Lösungsweg:

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Die zwei möglichen Fälle, in denen Licht beim Übergang von einem transparenten Medium in ein anderes nicht gebrochen wird, lassen sich gut erkennen, indem man die Gleichung für das Brechungsgesetz folgendermaßen umstellt:

Was bedeutet keine Lichtbrechung für und ?

Soll keine Lichtbrechung stattfinden, so muss gelten.

Wann ist diese Bedingung erfüllt?

Dies ist einerseits der Fall, wenn gilt, also die Brechungsindizes der beiden Medien gleich sind.

Andererseits gilt auch und damit , wenn der eintretende Lichtstrahl senkrecht zur Oberfläche der Grenzschicht verläuft. In allen anderen Fällen tritt Lichtbrechung auf.

Lösung:

Es findet keine Lichtbrechung statt wenn:

  • (also der Brechungsindex beider Medien exakt gleich ist) oder
  • (also der Lichtstrahl senkrecht zur Oberfläche einfällt).