refraktivität

Refraktivität ist ein physikalisches Konzept, das den Grad beschreibt, in dem ein Material elektromagnetische Wellen, insbesondere Licht, brechen oder deren Ausbreitung verlangsamen kann. Sie ist definiert als das Verhältnis der Phasengeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen im Vakuum zu deren Geschwindigkeit im betrachteten Medium. Je höher die Refraktivität eines Stoffes, desto langsamer breiten sich Lichtwellen in diesem Medium aus.

Die Refraktivität hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Wellenlänge des Lichts, die Temperatur, der Druck und die Dichte des Materials. In der Optik spielt sie eine zentrale Rolle bei der Erklärung von Phänomenen wie der Brechung von Licht an Grenzflächen unterschiedlicher Medien, wie zum Beispiel beim Übergang von Luft zu Wasser. Ein bekanntes Beispiel ist der scheinbare Knick eines Strohhalms in einem Wasserglas.

In der Atmosphärenphysik beschreibt die Refraktivität die Ausbreitung von Radiowellen und anderen elektromagnetischen Signalen durch die Erdatmosphäre. Sie variiert mit der Luftdichte und ist daher von Höhe, Temperatur und Luftfeuchtigkeit abhängig. In der Meteorologie wird die Refraktivität zur Analyse von Funkwellenausbreitung sowie zur Korrektur von Messdaten bei Radar- und Satellitenbeobachtungen verwendet.

In der Astronomie beeinflusst die Refraktivität der Erdatmosphäre die Beobachtung von Himmelskörpern, da Lichtstrahlen beim Durchgang durch Luftschichten abgelenkt werden. Dies kann zu scheinbaren Positionsverschiebungen von Sternen und Planeten führen. Ebenso wird das Konzept in der Seismologie zur Beschreibung der Ausbreitung seismischer Wellen durch verschiedene Gesteinsschichten angewandt.

Refraktivität ist somit ein grundlegendes Konzept zur Beschreibung der Wechselwirkung elektromagnetischer und mechanischer Wellen mit Materie und findet breite Anwendung in Physik, Technik und Geowissenschaften.