Physik - Kaleidoskop

Brechungsindex 41
1,74).
Anwendung
In der Chemie wird der Brechungsindex bei einer bestimmten Temperatur oft eingesetzt, um flüssige Substanzen zu
charakterisieren. Die Temperatur und die Wellenlänge, bei der der Brechungsindex bestimmt wurde, werden dabei
dem Symbol für den Brechungsindex angefügt, für 20 °C und die Natrium-D-Linie z. B. .
Die Bestimmung des Brechungsindex erlaubt eine einfache Bestimmung des Gehaltes einer bestimmten Substanz in
einem Lösungsmittel:
• Zucker in Wein, siehe Grad Brix und Grad Oechsle
• Harz in Lösungsmittel
• Gefrierschutzmittel (meist Ethylenglycol) im Kühlwasser von Verbrennungsmotoren oder thermischen
Solaranlagen
Mikroprozessoren werden mittels Photolithographie hergestellt. Die Ätzmaske wird dabei durch ultraviolettes Licht
einer Wellenlänge von 193 Nanometern übertragen. Normalerweise sind die kleinstmöglichen Abmessungen durch
die halbe Wellenlänge begrenzt. Durch Einsatz von Flüssigkeiten mit einem Brechungsindex von 1,6 gelingt es
Entwicklern bei IBM, ein Gitter paralleler Linien einer Dicke von nur 29,9 Nanometern zu erzeugen. Dadurch ist bei
[3] [4]
der Chipherstellung eine zukünftige weitere Steigerung unter Verwendung der gleichen Lichtquelle möglich.
Zusammenhang von Brechungsindex und atomaren Aufbau des Materials
Der Brechungsindex eines Material hängt direkt mit seinem atomaren Aufbau zusammen. Der Grad der Kristallinität
und das Kristallgitter eines Festkörpers wirken sich auf dessen Bandstruktur und somit auf den Brechungsindex aus.
Im sichtbaren Spektrum zeigt sich dies beispielsweise bei der Verschiebung der Bandlücke. Durch einen anisotropen
Kristallaufbau können zusätzlich Effekte wie die Doppelbrechung entstehen, bei dem das Material für
unterschiedlich polarisiertes Licht abweichende Brechungsindizes besitzt.
Beziehung zwischen Brechungsindex und Dichte
für Silikat- und Borosilikatgläser. [5]
wird.
Bei teilkristallinen oder amorphen Materialien hat der atomare Aufbau
ebenfalls deutlichen Einfluss auf den Brechungsindex. So erhöht sich
in der Regel der Brechungsindex von Silikat- und Borosilikatgläsern
mit ihrer Dichte. Zum Beispiel haben Bleisilikatgläser mit hoher
Dichte auch einen hohen Brechungsindex. Es gilt jedoch zu beachten,
dass trotz des allgemeinen Trends die Beziehung zwischen
Brechungsindex und Dichte nicht immer linear ist und dass
Ausnahmen auftreten, wie links im Diagramm dargestellt. Ein relativ
hoher Brechungsindex und niedrige Dichte kann man mit Gläsern
erhalten, die leichte Metalloxide wie Li 2 O oder MgO enthalten,
während das Gegenteil mit PbO- und BaO-haltigen Gläsern erreicht