Breking - 1) (natuurk.),A. verandering der voortplantingsrichting* eener golfstraling* bij den overgang van de eene middenstof* in de andere. Een lichtstraal* b.v., die op het grensvlak tusschen twee doorzichtige middenstoffen invalt, ondergaat in het algemeen tengevolge van de b. eene verandering van richting. Wordt de hoek, dien de invallende lichtstraal met de loodlijn op het grensvlak maakt, de hoek van inval, i, genoemd, en die tusschen deze loodlijn en de gebroken lichtstraal de hoek van breking, 6, dan geldt de betrekking
sin i
-----= n
sin b
waarin n eene grootheid is, die karakteristiek is voor de beide middenstoffen, en de brekingsindex* of brekingsexponent* genoemd wordt. Voorts ligt de gebroken straal in het vlak, dat bepaald is door den invallenden straal en de loodlijn op het grensvlak. Deze wetten voor de b. werden experimenteel door Snellius* gevonden. Huyghens*, en later Fresnel* leidden ze af uit de undulatietheorie* van het licht. Newton* vond, dat de brekingsindex* afhankelijk is van de kleur van het licht (zie DISPERSIE). De b. berust daarop, dat de voortplantingssnelheid* van de trillende beweging in verschillende middenstoffen ongelijk is. Valt dus een bundel evenwijdige stralen onder een scheeven hoek op een plat grensvlak in, dan zal op het oogenblik, dat het uiterste punt van een vlak golffront het grensvlak bereikt, het punt, dat aan het andere uiteinde van het golffront gelegen is, reeds een eindweegs in de tweede middenstof zijn doorgedrongen. Doordat nu de voortplantingssnelheid in deze middenstof verschilt van die in de eerste, zal dit stuk verschillen van den door het eerste punt in denzelfden tijd in de eerste middenstof afgelegden weg.
Het gevolg is, dat het golffront in de tweede middenstof een anderen stand inneemt dan in de eerste, zoodat ook de richting der lichtstralen — die loodrecht op het golffront staan — eene wijziging heeft ondergaan. Bij nadere beschouwing blijkt de brekingsindex gelijk te zijn aan de verhouding der voortplantingssnelheden in de beide middenstoffen. Is n>1, dan is de hoek van breking kleiner dan de hoek van inval, dus de voortplantingssnelheid in de eerste middenstof is grooter dan in de tweede; is n < 1, dan is het tegenovergestelde het geval. Neemt in dit laatste geval de hoek van inval geleidelijk toe, dan zal ook de hoek van breking toenemen; daar deze laatste echter steeds grooter is dan de eerste, en niet grooter kan worden dan 90°, zoo zal er voor den hoek van inval eene bepaalde grenswaarde bestaan, de grenshoek*. Zoolang de hoek van inval kleiner is dan de grenshoek, heeft er nog b. plaats; wordt echter de hoek van inval grooter, dan is b. onmogelijk, het licht wordt totaal teruggekaatst (zie TOTALE TERUGKAATSING). Bestaat de invallende bundel uit evenwijdige stralen, dan is zulks voor den gebroken bundel eveneens het geval, zoolang het grensvlak plat is. Is echter het grensvlak gekromd, dan worden de verschillende stralen ongelijk gebroken, zoodat de gebroken bundel niet meer uit evenwijdige stralen bestaat. Op dezelfde wijze zal, als de invallende bundel uit niet-evenwijdige stralen bestaat, zulks ook voor den gebroken bundel het geval zijn in het algemeen.
Hierop berust de mogelijkheid, een bundel evenwijdige stralen in één punt te concentreeren, en, in het algemeen, van een lichtend voorwerp een beeld* te verkrijgen (zie verder BRANDPUNT, LENS). Een bundel niet-evenwijdige stralen wordt ook reeds bij b. aan een plat vlak gewijzigd, doordat de hoeken, die twee stralen vóór en na de b. met elkaar maken, ongelijk zijn. Op deze wijze moet b.v. de schijnbare opheffing van een op den bodem van een, met vloeistof gevuld vat, gelegen voorwerp worden verklaard, voorts de omstandigheid, dat een voorwerp, bij beschouwing door eene dikke glazen plaat, dichterbij schijnt te zijn dan wanneer de plaat zich niet in den weg der lichtstralen bevindt. — B. heeft niet alleen plaats, wanneer stralen van de eene middenstof in de andere overgaan, doch ook, wanneer in ééne dezelfde middenstof de voortplantingssnelheid geleidelijk verandert. De stralen blijven dan niet recht, doch worden gekromd. Voor licht is zulks b.v. waarneembaar door een aanvankelijk horizontalen lichtbundel door eene oplossing te laten gaan, waarvan de dichtheid* van beneden naar boven snel afneemt. Iets dergel. doet zich in de atmospheer* der aarde voor, tengevolge waarvan de waargenomen hoogte van sterren afwijkt van de werkelijke (zie STRAALBREKING). — B. is bij zeer verschillende golfstralingen waargenomen en nader onderzocht, behalve bij het licht ook bij warmtestralen* en electrische* golven, verder bij het geluid*, en ook bij elastische* golven, b.v. bij de seismische* stralen. — In het algem. wordt er, wanneer een stralenbundel op een grensvlak van twee middenstoffen invalt, een deel van het invallende arbeidsvermogen* teruggekaatst (zie TERUGKAATSING), zoodat zich in den gebroken bundel minder arbeidsvermogen voortplant dan in den invallenden. — B. De verandering van richting, die electr. en magnet. krachtlijnen*, diëlectrische-verplaatsingslijnen* en magnet. inductielijnen* bij den overgang van de eene middenstof in de andere ondergaan. — 2) (taalk. Hd. Brechung), benaming voor een in Germaansche talen voorkomende klankverandering (van u in o en i in e). Zie UMLAUT.
