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Refraktion.
eine Senkrechte COC'auf der Trennungs
ebene der beiden Medien, das Einfalls
lot, welches mit dem einfallenden Strahl
den Winkel i bildet. Die durch dieses
Lot und 6 0 gelegte Ebene heißt die Ein
fallsebene, und es gilt das Gesetz, daß
auch der gebrochene Strahl OL in der
selben liegt. Aber der Winkel r, den der
selbe mit dem verlängerten Lot bildet, der
Brechungs- oder Refraktionswin-
kel, ist nicht gleich dem Einfallswinkel i,
sondern größer oder kleiner; es hat aber
der Bruch sin ;
für den Übergang deö Lichts aus einem !
bestimmten Medium in ein andres be- !
stimmtes einen unveränderlichen Wert, |
den man den Brechungsinder nennt.
Für den Übergang aus Luft in Wasser ist
derselbe —, für den aus Luft in Glas un-1
gefähr y. In beiden Fällen ist n größer *
als die Einheit, der Winkel r ist kleiner
als i, der Strahl wird dem Einfallslot zu
gebrochen; das zweite Medium heißt dann
optisch dichter als das erste.
_ Sind die beiden Medien nicht durch
eine Ebene, sondern durch eine krumme
Fläche getrennt, so hat man als Einfalls
lot die Senkrechte zu betrachten, die auf
der Tangentialebene der Fläche in dem
Punkt errichtet wird, wo der Lichtstrahl
auftrifft. Bei einer Kugelfläche ist dieses
Lot ein Halbmesser; vgl. Linse.
Da die Atmosphäre, welche die Erde um
gibt, in bezug auf Dichte, Ternperatnr und
Wasserdampfgehalt von Ort zu Ort sehr
wechselt, so wird ein Lichtstrahl, wenn er
durch so verschiedenartige Luftschichten hin
durchgeht, nicht geradlinig bleiben können,
vielmehr wird er eine krummlinige Bahn
zurücklegen. Der Einfachheit halber wol
len wir uns denken, die Erde sei von kon
zentrischen kugelförmigen Luftschichten um
geben, in jeder derselben habe die Luft
überall dieselbe optische Dichte, in jeder
höhern Schicht aber sei die Dichte geringer
als in der darunter liegenden. In Fig. 2
haben wir nur drei solche Schichten ange
nommen, AB sei ein Lichtstrahl, der auf
die äußerste fällt; die Verbindungslinie
von B mit dem Erdmittelpunkt 0 stellt
dann das Einfallslot vor, und die Papier
ebene ist die Vertikalebene, in welcher der
einfallende Strahl liegt. Der Kreisbogen
LD und die mit ihm konzentrischen stellen
die Durchschnitte dieser Vertikalebenen mit
der Erdoberfläche und den Grenzflächen der
verschiedenen Luftschichten dar. Der Strahl
AL wird nun beim Eintritt in die erste
Schicht dem Einfallslot OB zu gebrochen
und geht in der Richtung BO weiter.
Fi-,. 2.
Wenn er bei 0 aus die zweite Schicht
trifft, so wiederholt sich derselbe Vorgang,
der Strahl wird abermals dem Einfalls
lot (00) zu gebrochen in der Richtung
00, und in D erfolgt abermals eine Bre
chung in die Richtung DL. Ein Beob
achter in L sieht daher das entfernte Ob
jekt A in der Richtung LDL, während er
es ohne Brechung des Lichts in der mit
BA parallelen Richtung L 0 sehen würde.
Die atmosphärische Strahlenbrechung be
wirkt also eine Vergrößerung der schein
baren Höhe (des Höhenwinkels) der Ge
stirne und ist deshalb für den praktischen
Astronomen von großer Wichtigkeit, denn