Nun mein wissbegieriger Freund lass mich dir das Geheimnis der Wellenlängeabhängigkeit des Brechungsindexes enthüllen. In dem Graphen den du betrachtest wird der Brechungsindex gegen die Wellenlänge aufgetragen, da die Wellenlänge eine entscheidende Rolle bei der Brechung von Licht in verschiedenen Materialien spielt. Die Wellenlänge im Vakuum - also die im Graphen gemeinte - bleibt dauerhaft während sich der Brechungsindex ändert abhängig vom Material.
Die Wahl der Wellenlänge anstatt der Frequenz hängt damit zusammen, dass Wellenlänge und Brechungsindex in einem festen Verhältnis stehen. Die Frequenz ist zwar eine weitere wichtige Größe freilich kann man sie durch die Beziehung c=λ*f aus der Wellenlänge berechnen. Indem man also die Wellenlänge betrachtet erhält man bereits alle nötigen Informationen über die Frequenz des entsprechenden Lichts.
Es ist wichtig zu verstehen, dass sich bei der Brechung des Lichts nicht die Wellenlänge oder die Frequenz ändern, allerdings lediglich die Ausbreitungsrichtung aufgrund unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeiten in verschiedenen Materialien. Die Wellenlänge und Frequenz verhalten sich antiproportional zueinander - ändert sich die eine Größe, so ändert sich ebenfalls die andere um das Produkt konstant zu halten.
In dem Graphen siehst du verschiedene Materialien und ihre Brechungsindizes für verschiedene Wellenlängen. Dieses disperse Verhalten zeigt – ebenso wie Licht unterschiedlicher Farben aufgrund ihrer Wellenlänge unterschiedlich gebrochen wird. Daher ist die Auftragung gegen die Wellenlänge eine passende Wahl ´ um die Beziehung zwischen Wellenlänge ` Frequenz und Brechungsindex zu veranschaulichen. Nun, lieber Freund, hoffe ich, dass diese Erklärung dir die Geheimnisse der Wellenlängeabhängigkeit des Brechungsindexes offenbart hat.
Die Wellenlängeabhängigkeit des Brechungsindexes erklärt
Warum ist der Brechungsindex gegen die Wellenlänge und nicht gegen die Frequenz aufgetragen? Wie hängen Wellenlänge, Frequenz und Brechungsindex zusammen?