Was ist der Brechungsindex?

Der Brechungsindex, auch als Brechzahl, Brechungswinkel oder optische Dichte bezeichnet, ist eine physikalische Größe in der Optik. Sie gibt die Brechung elektromagnetischer Wellen beim Übergang zwischen zwei Medien im Verhältnis zur Phasengeschwindigkeit des Lichtes im Vakuum zum jeweiligen Medium an.

Lichtbrechung wird durch unterschiedliche Geschwindigkeiten des Lichts in aneinandergrenzenden Medien hervorgerufen. Trifft ein Lichtstrahl auf eine Grenze zwischen unterschiedlich brechende Medien, wird er je nach Einfallswinkel und Lichtgeschwindigkeitsverhältnis gebrochen. Diese Erscheinung wird „Refraktion“ genannt. Aufgrund dessen fallen all die Verfahren, die die Messung der Brechung zur Bestimmung der Stoffkonstanten einsetzen, unter den Begriff „Refraktometrie“. Ein Refraktometer bestimmt den Brechungsindex eines Stoffes.

Anwendungsgebiete des Brechungsindexes

Der Brechungsindex (Brechungswinkel, Brechzahl) ist beim Übergang von Medium 1 ins Medium 2 gleich dem Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten in den beiden Medien. Die Konzentrationsmessung von binären Gemischen ist ein Einsatzgebiet. Die Konzentrationen können als mass% wie z.B. Brix angegeben werden.
Häufige Anwendungen des Brechungsindex sind beispielweise die Konzentrationsmessungen bei den Produkten folgender Industrien:

  • Lebensmittelindustrie: Softdrinks, Speiseöle, Brauerei, Wein, Tee, Kaffee, Milchprodukte, Zucker
  • Chemische Industrie: Konzentrationsmessung Säure / Lauge…
  • Petrochemische Industrie: Black Liquor
  • Weitere: Papierindustrie, Halbleiter Industrie, Textil Industrie