Elektronische, magnetische und optische Werkstoffe

Licht fällt aus Luft senkrecht auf die Oberfläche eines transparenten Stoffs mit dem Brechungsindex 2,4 (ähnlich wie Diamant). Welcher Wert kommt dem Reflexionsgrad an der Oberfläche am nächsten? Die Absorption wird vernachlässigt.

  1. Aca. 17 %
  2. Bca. 41 %
  3. Cca. 4 %
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Lösung: A. ca. 17 %

Der Reflexionsgrad bei senkrechtem Einfall beträgt R = [(n − 1)/(n + 1)]²; für n = 2,4 ergibt sich (1,4/3,4)² = 0,412² ≈ 0,17, also ca. 17 %. Ca. 41 % erhält man, wenn man das Quadrieren vergisst und nur (n − 1)/(n + 1) berechnet. Ca. 4 % ist der Reflexionsgrad von Glas mit dem Brechungsindex 1,5, (0,5/2,5)²; hier wurde der Wert für Glas einfach übernommen. Je größer der Brechungsindex eines Stoffs, desto stärker ist die Reflexion an der Oberfläche; das trägt zum Glanz des Diamanten bei. Silizium mit einem Brechungsindex von ca. 3,5 reflektiert sogar ca. 30 %, daher verringert man bei Solarzellen die Reflexion mit Antireflexschichten und einer Texturierung der Oberfläche.

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