Brechungsindex

Wird ein Objekt (z.B. ein Mineral) von einer Lichtquelle bestrahlt (z.B. der Sonne) wird ein Teil des Lichts an der Oberfläche reflektiert und ein Teil ins Mineral gebrochen. Der Grad der Lichtbrechung lässt sich durch eine materialabhängige Stoffkonstante der beiden Medien (hier Luft und Mineral) quantifizieren, dem sogenannten "Brechungsindex (n)". Je höher der Brechungsindex, desto langsamer wird das Licht und die Wellenlängen werden beim Durchgang enger gestaucht. In der Regel haben Mineralien mit höherer Dichte einen höheren Brechungsindex, da sie eine größere Anzahl von Atomen und Molekülen pro Volumeneinheit aufweisen, es gibt jedoch auch zahlreiche Ausnahmen (siehe z.B. Abbildung 7). Der Zusammenhang zwischen den Brechungsindizes der Stoffe (n₁, n₂) und den Einfalls- bzw. Ausfallswinkeln (θ_E, θ_A) wird durch das Snelliussche Brechungsgesetz beschrieben:

Abbildung 7: Die Auswirkungen von unterschiedlichen Brechungsindizes der beiden Minerale
Kassiterit (SnO₂) und Rutil (TiO₂) auf die Wellenlänge des Lichts. Obwohl Kassiterit das Mineral mit höherer Dichte ist, weißt es den geringeren Brechungsindex auf.