Beugung vs. Brechung
Beugung und Brechung sind beides Welleneigenschaften. Sie klingen ähnlich, da beide eine Art Wellenkrümmung darstellen. Wenn wir zum Beispiel einen Strohhalm in ein Glas Wasser stecken, scheint es zerbrochen zu sein. Das geschieht durch die Brechung von Lichtwellen. Mit einem Wellenbecken können wir beobachten, wie sich die Wasserwellen krümmen, wenn sie auf ein Hindernis treffen.
Beugung
Wellen biegen sich um kleine Hindernisse herum und breiten sich an kleinen Öffnungen aus, wenn sie in eine Region eintreten, die sonst im Schatten liegen würde. Eine solche Abweichung der Welle von ihrem anfänglichen geradlinigen Weg wird Beugung genannt. Die Beugung von Wellen führt zu einem dunklen und hellen Streifenmuster, das als „Beugungsmuster“bezeichnet wird. Auch wenn Lichtwellen durch Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes laufen oder wenn Schallwellen durch Medien mit unterschiedlichen akustischen Impedanzen laufen, können Beugungseffekte beobachtet werden. Im Allgemeinen sind Beugungseffekte am ausgeprägtesten, wenn die Abmessungen des Hindernisses nahezu mit der Wellenlänge der Welle übereinstimmen. Wenn Lichtwellen an einem einzelnen Sp alt gebeugt werden, entsteht ein Beugungsmuster mit hellen und dunklen Streifen. Der zentrale helle Saum hat die maximale Intensität und Breite. Die Intensität der Streifen nimmt ab, je weiter wir uns entlang der beiden Seiten der zentralen Maxima bewegen.
Refraktion
Wenn eine Welle in einem beliebigen Winkel außer 90° und 0° von einem Medium zum anderen übergeht, ändert sich ihre Ausbreitungsrichtung an der Grenzfläche aufgrund der Änderung der Wellengeschwindigkeit. Das nennen wir Refraktion. Obwohl Lichtwellen die meisten Beispiele für Brechung liefern, kann auch jede andere Welle brechen. Beispielsweise brechen Schallwellen, wenn sie zwei Medien durchqueren, Wasserwellen brechen in Abhängigkeit von der Tiefe. Brechung wird immer von einer Wellenlängen- und Geschwindigkeitsänderung begleitet, die durch die Brechungsindizes der Medien bestimmt wird. Die Brechung von Lichtwellen ist die häufigste Beobachtung, da sie seltsame optische Täuschungen hervorruft. Die Bildung wunderschöner Regenbögen, die Aufsp altung von weißem Licht durch ein Glasprisma und Luftspiegelungen sind einige Beispiele.
Was ist der Unterschied zwischen Beugung und Brechung?
Sowohl Beugung als auch Brechung beinh alten Richtungsänderungen von Wellen. Wenn eine Welle auf ein Hindernis trifft, kommt es zu einer Biegung oder Ausbreitung, die wir Beugung nennen. Andererseits brechen Wellen, wenn sie von einem Medium zum anderen laufen. Wenn Lichtwellen gebeugt werden, führen sie zu einem Beugungsmuster, während bei ihrer Brechung eine Art visuelle Verzerrung auftreten kann. Beugung und Brechung können beide das weiße Licht in separate Farben aufteilen. Wenn weißes Licht durch ein Glasprisma geschickt wird, wird es gemäß den Wellenlängen jeder Farbe gebrochen und geteilt, da der Brechungsindex von Glas sich von dem von Luft unterscheidet. Ähnlich können wir das Regenbogenmuster auf einer CD oder DVD beobachten, da sie als Beugungsgitter wirken.
Unterschied zwischen Beugung und Brechung
• Beugung ist das Krümmen oder Ausbreiten von Wellen um ein Hindernis herum, während Brechung das Krümmen von Wellen aufgrund von Geschwindigkeitsänderungen ist.
• Sowohl Beugung als auch Brechung sind wellenlängenabhängig. Daher können beide weißes Licht in seine Wellenlängen zerlegen.
• Die Beugung von Licht erzeugt ein Streifenmuster, während die Brechung visuelle Täuschungen, aber keine Streifenmuster erzeugt.
• Lichtbrechung kann Objekte näher erscheinen lassen, als sie wirklich sind, aber Lichtbeugung kann das nicht.
