Brechung, in der Physik, die Richtungsänderung einer Welle beim Übergang von einem Medium in ein anderes, verursacht durch die Änderung ihrer Geschwindigkeit. Zum Beispiel breiten sich Wellen in tiefem Wasser schneller aus als in flachem. Wenn sich eine Meereswelle schräg einem Strand nähert, bewegt sich der Teil der Welle, der weiter vom Strand entfernt ist, schneller als derjenige, der näher am Strand ist, und so schwingt die Welle herum, bis sie sich in eine Richtung bewegt, die senkrecht zur Küstenlinie steht. Die Geschwindigkeit von Schallwellen ist in warmer Luft größer als in kalter. Nachts wird die Luft an der Oberfläche eines Sees abgekühlt, und jeder Schall, der nach oben dringt, wird von den höheren Luftschichten, die noch warm sind, nach unten gebrochen. Daher können Geräusche, wie Stimmen und Musik, nachts viel weiter über das Wasser gehört werden als tagsüber.
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Die elektromagnetischen Wellen, aus denen das Licht besteht, werden beim Überschreiten der Grenze von einem transparenten Medium zu einem anderen aufgrund der Änderung ihrer Geschwindigkeit gebrochen. Ein gerader Stab erscheint gekrümmt, wenn er teilweise in Wasser getaucht und in einem anderen Winkel als 90° zur Oberfläche betrachtet wird. Ein Lichtstrahl einer Wellenlänge oder Farbe (verschiedene Wellenlängen erscheinen dem menschlichen Auge als unterschiedliche Farben) wird beim Übergang von Luft zu Glas um einen Betrag gebrochen oder gebogen, der von seiner Geschwindigkeit in Luft und Glas abhängt, wobei die beiden Geschwindigkeiten von der Wellenlänge abhängen. Ein Sonnenstrahl setzt sich aus vielen Wellenlängen zusammen, die in Kombination farblos erscheinen. Beim Eintritt in ein Glasprisma werden die verschiedenen Wellenlängen durch die unterschiedliche Brechung auseinandergezogen, wie bei einem Regenbogen.