Analogien zur Brechung
Warum knickt Licht ab, wenn es langsamer wird? Diese Simulation antwortet mit Analogien — eine Marschkapelle, die von Asphalt auf Sand wechselt, oder Räder, die auf einen rauen Abschnitt rollen — und zeigt, warum eine Geschwindigkeitsänderung an einer schrägen Grenze eine Richtungsänderung erzwingt.
So benutzt du diese Simulation
- Wählen Sie zwischen der Marschkapellen- und der Räder-Analogie
- Ändern Sie das Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Medien
- Verändern Sie den Winkel, unter dem die Front auf die Grenze trifft
Worauf du achten solltest
- Die Grenze senkrecht zu überqueren ändert die Geschwindigkeit, nicht aber die Richtung
- Je größer die Geschwindigkeitsänderung, desto schärfer der Knick
- Die Seite, die zuerst langsamer wird, ist die Seite, zu der sich die Bewegung dreht
Die Physik dahinter
Wenn eine Kante einer Wellenfront das langsamere Medium vor der anderen erreicht, bleibt diese Kante zurück und schwenkt die ganze Front. Die Ausbreitungsrichtung, stets senkrecht zur Front, dreht sich dadurch zum Lot hin. Das ist der physikalische Mechanismus hinter dem Snelliusschen Gesetz, das sich als n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂ oder gleichwertig als Geschwindigkeitsverhältnis v₁/v₂ schreiben lässt.