Elektrisch geladene Teilchen der Materie, vor allem Elektronen, verursachen eine Brechung der elektromagnetischen Strahlung und ändern infolgedessen deren Ausbreitungsgeschwindigkeit und Ausbreitungsrichtung. Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit c [km/s] im Vakuum zur Geschwindigkeit v [km/s] der Strahlung in einem Stoff heißt Brechungsindex n [ ] des Stoffes und wird durch die Gleichung:
n = c / v,
beschrieben. Der Brechungsindex hängt von den elektrischen Eigenschaften des Stoffes ab, welche durch seine relative Dielektrizitätskonstante er genauer charakterisiert werden. Die Dielektrizitätskonstante ist der Faktor, um den sich ein elektrisches Feld durch die Anwesenheit eines nicht leitenden Stoffes (Isolator) verringert. Beide (n, er) sind von der Frequenz der Strahlung abhängig. Diese Frequenzabhängigkeit des Brechungsindex' wird Dispersion genannt. Zwischen n und er gilt die Maxwell'sche Beziehung:
Strahlung kann beim Durchgang durch Materie auch absorbiert werden. Die Strahlungsenergie wird dabei in Wärme umgewandelt. Der Absorptionskoeffizient m [m-1] ist stoffabhängig, verschiedene Stoffe absorbieren also unterschiedliche Frequenzen . Bekannt ist diese Stoff- und Frequenzabhängigkeit aus so genannten Absorptionsspektren, beispielsweise von Sternen, mit deren Hilfe Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung der Sterne gezogen werden können.
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Reflexion |
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Ausbreitung elektromagnetischer Wellen |
